水稻类病变突变体Imm5基因的图位克隆及功能研究的开题报告.docx

水稻类病变突变体Imm5基因的图位克隆及功能研究的开题报告
开题报告：水稻类病变突变体Imm5基因的图位克隆及功能研究
一、研究背景和意义
水稻是我国重要的粮食作物之一，但由于气候、土壤、生物等因素的影响，水稻的生长发育往往会遭受病害的侵袭，严重影响稻谷的产量和品质。因此，对于水稻抗性基因的研究具有重要的科学意义和应用价值。
目前，已经有许多的水稻抗性相关基因被克隆和鉴定，其中不少基因已经通过转基因技术成功应用于水稻的育种过程中。在水稻抗性研究中，常用的方法是利用各类病原微生物和自然界中的突变体进行筛选，以发现新的抗性基因。
有趣的是，我们在对一些水稻类病变突变体进行筛选时，发现一种名为Imm5（类病性突变体5）的材料具有显著的抗病性等性状。这启示我们Imm5的背后可能是由某个新型的抗病基因所致，这也是本次研究的方向与目的。
二、研究内容和方法
（一）图位克隆Imm5基因
1.利用RiceGenomeAnnotationProject(RGAP)建立Imm5基因的物理位点信息
2.利用EST/COS的WGS比对深度图谱以精确定位
3.利用PCR扩增Imm5基因序列
（二）基因功能的研究
1.克隆出Imm5基因的编码区域
2.构建Imm5基因表达载体并进行原核表达
3.利用农杆菌介导法将Imm5基因转化到水稻中，并对转化菌株进行筛选及鉴定
4.分析转化水稻的生长发育特性和对病原菌的抗性
（三）预计成果
通过本次研究，预计可以获得如下成果：
1.得到Imm5基因的序列，并确定其编码区域等信息
2.探究Imm5基因在水稻产生抗病作用的分子机理
3.提高对水稻抗病的认识和对其屏蔽的基因的鉴别及相关技术的研发程度
三、预期贡献
1.研究基础水平的提升
本研究通过对Imm5基因的克隆和分析，提升了转基因水稻研究的基础理论层面，为未来的相关研究奠定了更加有力的基础。同时，也有望为水稻类病变突变体的筛选和基因的鉴别等方向的研究提供更多的思路和依据。
2.科学思路的创新
在基因功能研究方面，我们将通过构建Imm5表达载体转化的方式来探寻其对水稻抗病作用的分子机理，这是目前对于Imm5基因的研究中较为唯一和初步的思路。我们相信通过不断的实验探索和经验总结，这种方法思路的优化和改进会更趋完善。
4.水稻抗性育种的推进
研究出新的水稻抗性基因，将在短期内对水稻的育种产生直接的推动作用。提高水稻的抗病性，不仅能够提高作物的产量和品质，并且还能够保障农民的生产生计，有重要的现实意义。
四、研究计划和时间表
1.时间进度安排：
第一年：构建PCR断裂荧光辅助图谱、比对EST/COS的WGS深度图谱、PCR扩增Imm5基因序列
第二年：克隆Imm5基因序列并进行比对分析，构建Imm5基因表达载体并进行原核表达
第三年：将Imm5基因转化到水稻中进行结果分析，并撰写相关论文
2.预算安排：
第一年：20000元
第二年：25000元
第三年：30000元
五、结论
我们从水稻类病变突变体Imm5入手，构建起一个完整的研究方案和时间表，旨在对Imm5基因进行图位克隆和功能研究。我们相信，通过追踪Imm5基因的研究过程，不仅可以为我们所在的领域提供更多的有用信息和依据，而且也有望重构人们对于水稻抗病性基因的审视和认识。