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葡萄CBL和CIPK基因家族：全基因组分析及非生物胁迫下的表达模式分析的开题报告
一、研究背景和意义
葡萄（VitisviniferaL.）是世界上最重要的果园藤本作物之一，广泛分布于全球各大洲。近年来，随着全球气候变化和环境压力的增加，葡萄产量和品质受到了很大的影响，要提高葡萄的耐逆性是迫切需要的。
CBL和CIPK基因家族是蛋白质激酶（kinase）和蛋白磷酸酶（phosphatase）相互作用的一组蛋白质，能够感知植物细胞膜上的钙离子，从而调节植物对非生物胁迫的响应。目前，对CBL和CIPK基因家族在拟南芥和水稻中的研究相对较多，但在葡萄中的研究仍然比较有限。
因此，对葡萄CBL和CIPK基因家族的全基因组分析及非生物胁迫下的表达模式分析，可以为研究葡萄耐逆性的分子机制提供重要的理论基础，为葡萄的抗逆育种提供新的思路和方法。
二、研究内容和方法
（一）研究内容：
本研究拟采用以下方法对葡萄CBL和CIPK基因家族进行研究：
1.葡萄全基因组测序（WGS）和基因组注释：利用高通量测序技术对葡萄基因组进行测序，并利用多种方法对基因组进行注释，包括基因定位、基因结构、基因家族分析等。
2.基因家族特征分析：通过对基因家族的序列特征、进化关系、基因组结构、编码蛋白功能域、表达谱分析等进行综合分析，探讨葡萄CBL和CIPK基因家族的物种特异性和功能多样性。
3.非生物胁迫下的表达谱分析：利用RNA-Seq技术分析葡萄在干旱、盐碱、低温等非生物胁迫条件下CBL和CIPK基因的表达谱，并利用数据挖掘和生物信息学方法分析基因家族的转录调控网络和信号通路。
（二）研究方法：
1.WGS测序：
采用IlluminaHiSeqXTen和PacificBiosciencesSMRT测序平台进行测序，获取单倍体基因组覆盖度不低于100倍的原始数据。
2.基因组注释：
利用多种软件对葡萄基因组进行注释和分析，包括：RepeatMasker、Maker、Augustus、BLAST、InterProScan等。
3.基因家族特征分析：
采用多种方法对基因家族的序列特征、进化关系、基因组结构、编码蛋白功能域、表达谱分析等进行综合分析，包括：PhylogeneticAnalysisusingMaximumLikelihood（PAML）、MEME、MEME-ChIP、Mast、GOMo等。
4.非生物胁迫下的表达谱分析：
利用RNA-Seq技术分析葡萄在干旱、盐碱、低温等非生物胁迫条件下CBL和CIPK基因的表达谱，并利用数据挖掘和生物信息学方法分析基因家族的转录调控网络和信号通路。
三、研究预期结果和意义
本研究旨在对葡萄CBL和CIPK基因家族进行全基因组分析及非生物胁迫下的表达模式分析，预计将获得以下结果：
1.葡萄CBL和CIPK基因家族的全基因组分析：
分析葡萄CBL和CIPK基因家族的序列特征、进化关系、基因组结构、编码蛋白功能域等，揭示其物种特异性和功能多样性。
2.非生物胁迫下的表达模式分析：
分析葡萄在干旱、盐碱、低温等非生物胁迫条件下CBL和CIPK基因的表达谱，并利用数据挖掘和生物信息学方法分析基因家族的转录调控网络和信号通路。
3.对葡萄耐逆性分子机制的理论探讨：
通过对CBL和CIPK基因家族的分析，探索葡萄耐逆性的分子机制，为葡萄的抗逆育种提供新的思路和方法。
4.填补国内对葡萄CBL和CIPK基因家族研究的空白：
目前国内对葡萄CBL和CIPK基因家族的研究还比较缺乏，本研究将为国内相关领域的研究提供一些重要的参考资料和数据支持。
总之，本研究的开展将为研究葡萄抗逆育种提供重要的理论基础，为葡萄业的发展和气候变化下的农业生产提供一些新的思路和方法。