梨CBF和NAC转录因子系统进化及基因结构和功能研究的任务书.docx

梨CBF和NAC转录因子系统进化及基因结构和功能研究的任务书
一、研究背景
CBF（C-repeatbindingfactor）和NAC（NAM,ATAFandCUC）是两个特定的类别转录因子，在植物的逆境应答中发挥着重要的作用。CBF转录因子家族是AP2/EREBP超家族成员，参与植物对低温、干旱、盐胁迫等逆境的响应；NAC转录因子家族参与植物对纹枯病、干旱、高温、盐胁迫等逆境的响应，对植物的生长发育也有着关键作用。目前对于CBF和NAC转录因子系统的研究已经相对成熟，但是对于梨CBF和NAC转录因子系统的研究还比较少。梨作为一种重要的果树，其抗逆性能的研究和认识不仅有利于梨树的优化栽培、提高产量和品质，更进一步推进了果树抗逆育种的进程。因此，本次研究旨在探究梨CBF和NAC转录因子系统的进化、基因结构和功能，为梨抗逆育种提供有益的参考信息。
二、研究目的
1.探究梨CBF和NAC转录因子家族的进化关系，并分析其进化历程和机制；
2.分析梨CBF和NAC转录因子家族各个成员的基因结构，预测其蛋白质结构以及功能域；
3.综合应用表达谱、功能验证、互作蛋白筛选等手段，系统探究梨CBF和NAC在逆境应答中的作用和调控机制。
三、研究内容
1.梨CBF和NAC转录因子家族的进化关系研究
（1）从已有的梨基因组数据库和NCBI数据库中筛选出梨CBF和NAC转录因子成员；
（2）构建CBF和NAC家族成员的系统进化树，分析梨CBF和NAC家族与其他植物家族的进化关系；
（3）对比分析梨CBF和NAC家族的基因组分布、基因家族扩张和收缩的特征。
2.梨CBF和NAC转录因子基因的结构和功能分析
（1）预测梨CBF和NAC基因的开放阅读框结构、氨基酸序列和功能域；
（2）分析梨CBF和NAC家族基因的启动子结构、响应元件的分布和功能；
（3）利用基因库及功能植物学方法，对重要转录因子家族结构和功能进行验证和表征。
3.梨CBF和NAC转录因子家族成员在逆境应答中的调控机制研究
（1）利用RNA-seq技术分析不同逆境条件下梨CBF和NAC基因家族成员的表达谱；
（2）筛选与梨CBF和NAC转录因子家族成员互作的蛋白，分析其互作关系和可能的调控机制；
（3）开展RNAi或过表达等功能验证实验，探究梨CBF和NAC转录因子家族成员对梨逆境应答的调控作用和机制。
四、研究意义
1.进一步阐明梨CBF和NAC转录因子家族的进化机制和分子多样性；
2.深入了解梨CBF和NAC家族各成员基因结构和蛋白质功能；
3.系统研究梨CBF和NAC家族成员在逆境应答中的作用机制，为梨抗逆育种提供有益的理论基础和指导。
五、预期结果
1.确定梨CBF和NAC转录因子家族成员的数量、组成和分类特征；
2.揭示梨CBF和NAC家族成员蛋白质结构特征和功能域；
3.分析梨CBF和NAC家族成员的基因表达谱，在逆境应答中的调控机制；
4.确定梨CBF和NAC家族成员互作网络，并从中筛选出重要的调控因子；
5.提供有关梨CBF和NAC转录因子家族进化、结构和功能的有用信息，为梨抗逆育种提供有益的理论参考。