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黄瓜涝胁迫下不定根形成的组学及主效QTLARN6.1精细定位与克隆研究的任务书
课题名称：黄瓜涝胁迫下不定根形成的组学及主效QTLARN6.1精细定位与克隆研究
任务背景：
黄瓜是我国重要的果蔬作物之一，但在不同生长时期常会受到环境因素的影响，导致产量下降，甚至无法正常生长。其中，涝胁迫是黄瓜主要面临的环境压力之一。涝胁迫会影响黄瓜的根系生长和发育，导致不定根形成，甚至造成植株死亡。因此，深入研究黄瓜涝胁迫下不定根形成的机理和调控机制对于提高黄瓜抗逆性具有重要意义。近年来，随着高通量测序技术的发展，组学研究方法逐渐成为解决该问题的有效手段。
研究任务：
本项目旨在利用组学技术探究黄瓜涝胁迫下不定根形成的调控机理，并通过精细定位和克隆的方法，研究控制该生理过程的主效QTLARN6.1。具体任务如下：
1.建立黄瓜涝胁迫下基因表达谱，分析与不定根形成相关的差异表达基因，并对其进行功能注释。
2.利用RNA-Seq技术构建黄瓜涝胁迫下不定根形成的miRNA表达谱，筛选与该生理过程相关的miRNA，预测其靶基因并对其进行功能注释。
3.利用基因鉴定技术筛选黄瓜涝胁迫下不定根形成的主效QTL，并通过SSR标记进行精细定位。
4.利用克隆技术分离该QTL中的关键基因，并进行功能验证和生理表征。
研究计划：
一、基因表达谱分析
1.实验材料制备：选取黄瓜根系完整的植株，按照涝胁迫和正常处理组进行处理，每组分别取3个生物学重复。
2.总RNA提取和纯化：采用Trizol法提取总RNA，并进行DNaseI处理纯化。
3.RNA-Seq分析：将提取的RNA样品转录成cDNA文库，建立PE100测序文库，后续进行高通量测序分析。
4.分析差异表达基因：利用比对软件将PEreads比对到黄瓜参考基因组，得到基因的表达量信息，进行差异表达基因筛选，进而进行GO、KEGG、Pfam等生物信息学分析，鉴定与不定根形成相关的候选基因。
二、miRNA表达谱分析
1.实验材料制备：选取涝胁迫和正常处理的黄瓜根系完整植株，每组分别取3个生物学重复。
2.小RNA文库构建：利用总RNA进行小RNA分离后，构建PE50测序文库，后续进行高通量测序分析。
3.筛选miRNA靶标预测：将测序数据比对到miRBase数据库，筛选出differentailexpression的miRNA，对靶标基因进行预测，进而进行GO、KEGG等生物信息学分析，筛选与不定根形成相关的候选miRNA。
三、主效QTL定位与克隆
1.材料制备：利用F2代黄瓜群体，采用SSR标记分子生物学技术，鉴定涝胁迫下不定根形成的主效QTL。
2.精细定位：通过对大规模F2代黄瓜群体进行SSR标记分析，确立主效QTL的位置。
3.克隆关键基因：在该主效QTL区域内，鉴定候选基因进行功能筛选，通过广义PCR扩增和Sanger测序技术进行克隆，进而进行功能验证和生理特征鉴定。
预期研究成果及意义：
通过本项目的研究，预计可以鉴定到涝胁迫下控制黄瓜不定根形成的主效QTLARN6.1，并对该QTL中的关键基因进行克隆和功能验证。同时，可以利用组学技术筛选不定根形成相关的差异表达基因和miRNA，并预测其靶基因和功能注释。本研究结果有助于深入了解黄瓜在高度复杂的涝胁迫环境下根系发育的调控机制，为进一步提高黄瓜的涝胁迫抗性和根系生长质量提供了理论依据和技术支撑。