假俭草种质资源耐铝性评价及耐铝机理研究的任务书.docx

假俭草种质资源耐铝性评价及耐铝机理研究的任务书
任务书
任务名称：假俭草种质资源耐铝性评价及耐铝机理研究
任务背景及意义：
随着城市化的不断推进和农业生产方式的变革，土地污染问题越来越突出。其中，铝污染是较为普遍的土壤污染类型之一。铝离子在土壤中的存在形式为Al3+，对正常植物生长发育具有较大的影响。由于铝离子在酸性土壤中溶解度大，并且很难被土壤微生物转化或吸附，因此酸性土壤是较为容易受到铝污染的土壤类型。
假俭草是一种常见的草坪草，具有生长迅速、耐寒性强、抗逆性好等特点，因此具有较高的应用价值。然而，由于酸性土壤中的铝污染，假俭草的生长和发育受到了一定程度的影响，导致产量下降，品质下降。因此，对假俭草种质资源进行耐铝性评价和耐铝机理的研究，对于假俭草的良种选育和土壤污染修复具有重要意义。
任务目的：
本任务旨在对假俭草种质资源进行耐铝性评价，通过生物化学和遗传学研究探究假俭草对铝离子的耐受机制，为假俭草的耐铝性改良提供科学依据。
任务内容及进度：
1.假俭草种质资源的收集和筛选（第1年）
1）收集全球假俭草种质资源，并进行鉴定和评价；
2）筛选出具有较高耐铝性的基因型作为试验材料。
2.假俭草种质资源的耐铝性评价（第2-3年）
1）测定不同假俭草基因型在不同浓度铝离子处理下的生长和发育状况；
2）测定不同假俭草基因型在不同浓度铝离子处理下的生理生化指标和根系形态指标。
3.假俭草种质资源对铝离子的耐受机制研究（第3-5年）
1）通过生化手段研究铝离子对假俭草生长和发育的影响；
2）采用基因组学和遗传学手段，研究假俭草对铝离子的耐受机制；
3）分析假俭草对铝离子的抗性基因和相关调控网络。
4.结果分析与应用（第5-6年）
1）总结假俭草种质资源的铝离子耐受性特点；
2）阐明假俭草对铝离子的耐受机制；
3）选育具有耐铝性的假俭草品种，并推广应用。
研究方法：
本研究将采用生物化学手段、遗传学手段和细胞分子学手段等多种方法综合研究假俭草对铝离子的耐受机制。
1.生物化学手段
采用大肠杆菌SYSU-2020突变体库筛选铝离子响应基因，鉴定假俭草中相关基因的表达情况；
使用铝离子处理假俭草播种后的幼苗，测定其生理指标和营养元素含量，鉴定耐铝性基因型的相关特征。
2.遗传学手段
通过QTL分析鉴定耐铝性基因型，构建假俭草耐铝性基因图谱；
对基因型进行突变诱导、基因编辑，筛选出具有耐铝性的假俭草基因型，为假俭草良种选育提供依据。
3.细胞分子学手段
对假俭草的根系进行切片，并采用荧光探针技术研究铝离子在假俭草体内的分布情况；
通过生物信息学技术分析假俭草对铝离子调控网络的构建和作用机理。
预期成果：
本任务预期将获得以下成果：
1.收集并鉴定评价全球假俭草种质资源，筛选出具有较高耐铝性的基因型。
2.测定不同假俭草基因型在不同浓度铝离子处理下的生长、发育、生理生化和根系形态指标。
3.阐明假俭草对铝离子的耐受机制，分析假俭草耐铝性基因和相关调控网络。
4.选育出具有较高耐铝性的假俭草品种，推广应用于草坪、景观绿化和环境修复等领域。
参考文献：
1.王燕，张友方，杨敬敏等.国内外假俭草资源研究进展[J].园艺学报,2015,42(增1):25-32.
2.郑德络，谭战举，张春华等.土壤中有害物质对植物环境适应性及响应机理研究进展[J].生态学杂志,2016,35(9):2456-2464.
3.王卓峰，韩冬青.喜旱草对铝胁迫的响应[J].干旱地区农业研究,2018,36(1):43-47.