玉米自交系粗缩病抗性鉴定及抗性基因的关联定位研究的任务书.docx

玉米自交系粗缩病抗性鉴定及抗性基因的关联定位研究的任务书
任务书
一、研究目的：
本研究的主要目的是鉴定玉米自交系的粗缩病抗性，并通过关联定位的方法探讨抗性基因的遗传规律和调控机制，为粗缩病的防治提供理论基础和技术支持。
二、研究内容：
1.收集玉米自交系样本，并进行病原菌的分离鉴定，筛选出抗性、敏感的自交系。
2.建立玉米自交系的粗缩病人工接种实验室，并进行抗性鉴定实验。利用在玉米叶片上切割法进行粗缩病的人工接种，然后根据自交系抗性表现进行分类鉴定。
3.对抗性自交系进行基于单倍型的遗传分析，采用基因组关联分析（GWAS）技术，挖掘与抗性相关的遗传变异位点。
4.研究抗性基因的功能和调控机制，对关键基因进行克隆和功能鉴定，验证这些基因对玉米抗粗缩病的影响。
5.开展大规模玉米自交系的抗性标记辅助选择，筛选出具有抗性基因的自交系和核心遗传基因组。
三、研究方案和方法：
1.收集样本并进行病原菌鉴定：在常见玉米种质中选取100份玉米自交系，进行病原菌的分离和鉴定。
2.建立玉米自交系的粗缩病人工接种实验室：在玉米自交系进行病原菌分离鉴定后，建立玉米粗缩病的培养和人工接种实验室，并进行自交系的抗性鉴定。
3.遗传分析：选取抗性和敏感的有代表性玉米自交系共同参与GWAS分析。利用单倍型技术，分离每个自交系的单倍型，并构建单倍型数据集。采用PLINK软件进行关联分析，挖掘与玉米粗缩病抗性相关的遗传变异位点。
4.研究抗性基因的功能和调控机制：利用基因克隆、RNA测序、质谱、蛋白质互作等现代分子生物学技术对其进行功能鉴定和调控机制研究。
5.抗性标记辅助选择：根据GWAS分析结果，以抗性基因为目标，在大规模玉米自交系样本中开展新一轮选择，以筛选出具有抗性基因的自交系和核心遗传基因组。
四、研究进度和计划：
1.前期工作（1个月）：收集玉米种质资源，进行病原菌分离和鉴定，建立粗缩病人工接种实验室。
2.抗性鉴定和遗传分析（6个月）：进行玉米自交系的抗性鉴定和基于单倍型的遗传分析，挖掘与抗性相关的遗传变异位点。
3.功能鉴定和调控机制研究（6个月）：对放心基因进行克隆和功能鉴定，研究关键基因的调控机制。
4.抗性标记辅助选择（9个月）：以抗性基因为目标，在大规模玉米自交系样本中开展新一轮选择。
5.论文撰写（2个月）：对研究结果进行总结和分析，撰写研究论文。
五、研究经费和设备：
本研究所需经费为30万元，主要包括病原菌分离和鉴定，抗性鉴定实验，遗传分析和功能研究、抗性标记和发表论文等方面。
所需设备包括PCR仪、生物安全柜、透析仪、蛋白质分离装置等。
六、研究人员安排：
本项目需要2名博士后，3名研究助理，其中2名博士后主要从事遗传分析和功能研究，3名研究助理主要从事抗性鉴定和抗性标记辅助选择。
七、研究成果：
本研究的主要成果包括玉米自交系的粗缩病抗性鉴定和抗性基因的关联定位，以及抗性基因的克隆和功能鉴定。相关研究结果可提供理论基础和技术支持，为粗缩病的防治和玉米品种改良提供重要参考。同时，在学术上可提出新的思路和方法，为玉米自交系相关的基因组研究提供新的思路和技术路线。