小麦籽粒多酚氧化酶生化特性及其控制基因的研究的任务书.docx

小麦籽粒多酚氧化酶生化特性及其控制基因的研究的任务书
任务书
一、研究背景
小麦是我国重要的作物之一，小麦籽粒多酚是小麦中的重要代谢产物，具有调节生长发育和抗氧化作用等多种重要生理功能。小麦籽粒多酚水平的控制是小麦生产中非常重要的问题。然而，小麦籽粒多酚含量的高低受多种因素影响，其中氧化酶是其中一个重要影响因素。多酚氧化酶是一类催化多酚化合物氧化的酶，对多酚氧化作用起着非常重要的作用。因此，研究小麦籽粒多酚氧化酶生化特性及其控制基因，对于在小麦生产中控制小麦籽粒多酚含量具有非常重要的意义。
二、研究目的
1、研究小麦籽粒多酚氧化酶生化特性，探究其催化多酚化合物氧化的机理。
2、筛选影响小麦籽粒多酚氧化酶活性的关键基因。
3、对筛选出的关键基因进行结构和功能分析，探究其对小麦籽粒多酚含量调节的作用机理。
4、探究小麦籽粒多酚氧化酶的活性调控机制。
三、研究内容
1、小麦籽粒多酚氧化酶的纯化与酶学特性分析。
（1）对小麦籽粒多酚氧化酶进行分离纯化。
（2）探究小麦籽粒多酚氧化酶对多酚化合物的催化作用及其催化机理。
（3）研究小麦籽粒多酚氧化酶对底物、受体、温度和pH值等因素的反应特性。
2、小麦籽粒多酚氧化酶活性调控的机理研究上述研究将基本准确确定小麦籽粒多酚氧化酶的基本特性和催化机理。本节的研究重点是探究小麦籽粒多酚氧化酶活性调控的机理，寻求对小麦籽粒多酚含量进行调节的可行方法。
（1）筛选影响小麦籽粒多酚氧化酶活性的关键基因。
（2）对筛选出的关键基因进行结构和功能分析，探究其对小麦籽粒多酚含量调节的作用机理。
（3）利用系统生物学技术，从基因到代谢途径，揭示小麦籽粒多酚氧化酶活性调控机制；
四、研究方法
1、小麦籽粒多酚氧化酶的纯化与酶学特性分析。
（1）通过组织分离纯化酶，如硫酸铵分级、层析柱和电泳分析等。
（2）利用小麦籽粒多酚氧化酶对不同底物的催化作用考察多酚氧化反应的机理。
（3）调节反应条件探究小麦籽粒多酚氧化酶的反应特性。
2、小麦籽粒多酚氧化酶活性调控的机理研究
（1）通过系统学分析，筛选影响小麦籽粒多酚氧化酶活性内在调节的基因。
（2）对上述基因进行功能分析，阐明其对小麦籽粒多酚含量的调节机理。
（3）利用metabolomics技术分析代谢通路，在代谢组学层面上揭示小麦籽粒多酚氧化酶活性调控机制。
五、研究意义
1.本项目重点研究小麦籽粒多酚氧化酶基本的特点和催化机理，阐明小麦籽粒中多酚含量的调控机制，对于小麦产业提供科学依据。
2.本项目筛选小麦籽粒多酚氧化酶活性调控的关键基因，通过结构和功能分析揭示其调节作用机理，为小麦品种的选育和栽培提供新的人工调控方法。
3.探究小麦籽粒多酚氧化酶的活性调控机制，丰富了生物催化机制的理论研究，拓展了多酚氧化酶的应用领域，为其他生物催化领域提供新的方法。