草酸青霉孢子发生和纤维素酶基因表达共调控机制研究的任务书.docx

草酸青霉孢子发生和纤维素酶基因表达共调控机制研究的任务书
任务书
研究题目：草酸青霉孢子发生和纤维素酶基因表达共调控机制研究
研究背景：草酸青霉属于真菌中一类重要的代表性物种，可以分解植物纤维素并产生纤维素酶。纤维素酶被广泛应用于酿造、酒精生产、烟草加工等工业中。因此研究草酸青霉种属的代表性物种的生长过程以及产生纤维素酶的机制具有重要意义。
研究目的：本研究的目的是探究草酸青霉孢子发生过程中的转录组变化以及纤维素酶基因的表达调控机制，为该真菌的应用提供理论依据。
研究内容和方法：本研究将从以下三个方面入手开展：
1.研究草酸青霉孢子发生过程中转录组的变化：通过RNA-seq技术对草酸青霉在不同生长阶段的转录组进行测序和比较分析，筛选出与孢子发生相关的关键转录因子和信号通路。
2.研究草酸青霉产生纤维素酶的分子机制：针对草酸青霉产生纤维素酶时的转录组，分离筛选出纤维素酶基因，通过基因敲除和基因表达调控等手段研究草酸青霉中纤维素酶基因的表达调控机制。
3.草酸青霉与植物细胞壁的相互作用机制：探究草酸青霉产生纤维素酶分解植物细胞壁的分子机制，并通过荧光探针等手段研究草酸青霉与植物细胞壁之间相互作用的生物化学机制。
研究意义：本研究将为草酸青霉孢子发生和纤维素酶基因表达共调控机制的研究提供新思路和新技术，为该真菌的应用提供理论依据和技术支撑。
预期成果：本研究预期可取得以下科研成果：
1.在草酸青霉孢子发生过程中筛选出关键转录因子，阐明草酸青霉孢子发生的分子机制；
2.研究出草酸青霉产生纤维素酶的基因表达调控机制，为纤维素酶的应用提供新的研究思路；
3.探究草酸青霉与植物细胞壁的相互作用机制，发掘出草酸青霉产生纤维素酶的新的应用领域。
研究计划：
（1）第一年
1.1对草酸青霉在孢子、菌丝和产酶期样品进行RNA-seq测序；
1.2建立草酸青霉基因组测序和注释系统；
1.3对草酸青霉孢子发生过程中的转录组变化进行分析；
（2）第二年
2.1从草酸青霉基因组中鉴定出纤维素酶基因；
2.2研究草酸青霉中纤维素酶基因的表达调控机制；
2.3分离草酸青霉中的纤维素酶。
（3）第三年
3.1研究草酸青霉与植物细胞壁的相互作用机制；
3.2探究草酸青霉产生纤维素酶分解植物细胞壁的分子机制；
3.3完成数据分析和论文撰写。
研究经费预算：本研究经费预计为人民币200万元。
参考文献：
1.王华等.2009.真菌产纤维素酶研究[J].生物工程学报,25(1):19-27.
2.SmithSA,TankDC,BoulangerLAandBascom-SlackCA.2013.Protozoaandplantsexhibitconvergentmolecularsignaturesoffacultativeendosymbiosisinarbuscularmycorrhizalassociations[J].Botany,91:178-182.
3.KohnLMandGuidotA.2012.Dosomefungihavebacterialancestry？Evidencefromagenomecomparison[J].MolecularBiologyandEvolution,29:179-181.