棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的基础研究的开题报告.docx

棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的基础研究的开题报告
棉花（GossypiumhirsutumL.）是世界范围内重要的纺织原料和食品油脂作物之一。然而提高棉花的产量和品质，仍然是生产者们面临的主要难题之一。而生产上常见的雄性不育系是通过杂交这种方式来提高棉花的产量和品质，有一定的生产实践。
本文研究的是棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的基础问题。对该种雄性不育系的研究，不仅有助于揭示棉花雄性不育分子机理和表观遗传调控机制，还能够为棉花的育种、特异基因、生态适应和资源保护等方面提供有益的参考和借鉴。
一、研究背景
雄性不育（Cytoplasmicmalesterility，CMS）是植物遗传学中一种重要的遗传性状，它是由细胞质遗传控制的一种由于某些因素（如某些细胞质基因或某些核细胞染色体的缺失）引起的基因表达异常，从而表现为雄性生殖器官的退化、萎缩或者非功能化，引起无法繁殖后代的一种状况。
细胞质雄性不育系（CytoplasmicMaleSterility，CMS）是指一种由胞质基因引起的雄性不育现象。目前全球80%左右的杂交育种都是使用细胞质雄性不育系进行的。目前已经鉴定出许多植物的CMS基因，如小麦T-URF13，水稻WA352，玉米T-URF13和T-URF14等。此外，山羊草、多年生洋葱、芹菜和黄瓜等植物中，也发现了不少与CMS相关的细胞质基因。
而在棉花中，利用细胞质雄性不育系是一个应用广泛且成熟的育种方法。目前对于棉花细胞质雄性不育系的研究主要集中在分子生物学、生物化学和遗传学等方面，但仍然存在许多待解决的问题。因此，在对于这种棉花细胞质雄性不育系的基础研究方面，仍然有着广泛的研究探索空间和重要性。
二、研究方法
本研究将采用现代分子生物学技术、遗传学方法和表观遗传学等多种方法来探究棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的基础问题。具体方法包括：
1.DNA测序技术：通过IlluminaHiSeq2000高通量测序技术分析雄性不育系和保持系的基因组序列差异，筛选出可能与雄性不育相关的关键基因。
2.蛋白质组学技术：采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术研究雄性不育系和保持系的蛋白质组差异，分析可能与雄性不育相关的重要蛋白。
3.qPCR技术：采用实时荧光定量PCR技术研究雄性不育系和保持系的基因表达水平，确定与雄性不育相关的重要基因的表达特征和调控机制。
4.遗传学实验：通过遗传学实验研究该种雄性不育系与保持系的杂交表现特点、雄性不育的遗传模式和雄性不育的基因型。从遗传学上揭示其雄性不育遗传特性及与雄性不育相关的主效基因。
5.表观遗传学实验：采用DNA甲基化分析技术和染色质免疫组化技术等手段研究雄性不育系和保持系的表观遗传学差异，寻找与雄性不育相关的重要表观遗传标记及其调控机制。
三、研究目的和意义
本研究主要是探究棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的基础问题，包括其雄性不育细胞的形态结构、生理生化特性以及与雄性不育相关的关键基因和蛋白等方面的研究。通过深入研究，我们将达到以下目的和意义：
1.揭示棉花细胞质雄性不育系07--113A雄性不育的分子机理和表观遗传调控机制，为深入了解棉花雄性不育机制和遗传特性提供有益的研究参考和理论支持。
2.认识这种细胞质雄性不育系的物理生态特性，为棉花育种和资源保护提供科学依据和参考。
3.确定与棉花细胞质雄性不育系相关的功能基因、蛋白质及其调控机制，为进一步深入研究和应用提供基础资料和科学依据。
综上所述，该研究不仅能够为我国棉花生产提供科技支撑，还为其他重要作物的育种与生产提供有益借鉴和参考。