大麦侧小穗发育基因精细定位及候选基因分析的开题报告.docx

大麦侧小穗发育基因精细定位及候选基因分析的开题报告
题目：大麦侧小穗发育基因精细定位及候选基因分析
一、研究背景和意义：
大麦是我国重要的粮食作物之一，而侧小穗则是其发展起来的一个特征。侧小穗较为稳定、易收获，且产量高，因此有着重要的商业价值。大麦侧小穗的形成和发展涉及到了多个遗传因素的调控，但目前对大麦侧小穗发育机制的研究还不十分深入。因此，对大麦侧小穗发育相关基因的研究，可以为大麦的品种改良和高产提供重要的理论支持和实践指导。
二、研究内容：
通过分析大麦侧小穗形成和发育的关键时期，结合转录组测序技术，对消除法遗传法对其影响程度不同的关键基因进行筛选，并利用基因克隆技术对其进行精细定位，最终确定关键调控因子。并将已经确定的关键调控因子进行系统生物学研究，分析侧小穗发育机制及其调控途径，为大麦侧小穗的遗传改良提供基础、理论和实践指导。
三、研究方法：
1.通过PCR扩增，将大麦基因组文库构建成BAC文库，再通过超融合筛选获得与侧小穗发育相关的BAC克隆。
2.通过转录组测序技术分析侧小穗在发育不同阶段的转录组差异，筛选出表达量明显改变的关键基因，并对其进行功能分析。
3.利用分子标记技术和克隆技术，对筛选出的关键基因进行精细定位，确定关键调控因子。
4.对关键调控因子进行系统生物学研究，分析侧小穗发育机制及其调控途径。
四、研究预期成果：
1.确定影响大麦侧小穗发育的关键调控因子和分子机制。
2.建立起大麦侧小穗发育相关基因组信息的数据库，并为大麦遗传改良提供了新的信息。
3.推动我国大麦作为粮食作物的高产、高效、高质量的发展。
五、研究难点：
1.获得与侧小穗发育相关的BAC克隆，需要同时考虑高纯度和高质量，技术上存在一定的难度。
2.侧小穗发育过程中关键基因表达量差异很小，需要较强的技术和敏锐的判断能力，才能筛选出表达量的明显变化的关键因子。
3.在确定关键调控因子的过程中，需要消除各种因素的干扰，从而在实验设计上需要多次确认和反复验证。
六、研究进度安排：
第一年：构建大麦基因组BAC文库，利用超融合技术筛选与侧小穗发育相关的BAC克隆；通过转录组测序技术分析侧小穗在发育不同阶段的转录组差异，筛选出表达量明显改变的关键基因，并进行功能分析。
第二年：利用分子标记技术和克隆技术，对筛选出的关键基因进行精细定位，确定关键调控因子。
第三年：对关键调控因子进行系统生物学研究，分析侧小穗发育机制及其调控途径。建立起大麦侧小穗发育相关基因组信息的数据库，并为大麦遗传改良提供了新的信息。
七、论文创新点：
1.通过转录组测序技术和系统生物学研究，确定大麦侧小穗发育的关键调控因子和分子机制，揭示侧小穗发育的遗传调控机制。
2.建立起大麦侧小穗发育相关基因组信息的数据库，为大麦遗传改良提供理论基础和实践指导。
3.研究成果可为其他类似侧小穗发育问题的作物遗传改良提供参考和指导。