调控水稻淀粉代谢及糖转运关键基因表达的效应研究的开题报告.docx

调控水稻淀粉代谢及糖转运关键基因表达的效应研究的开题报告
一、选题的背景与意义
水稻是全球最重要的粮食作物之一，其种植面积和产量均居于世界前列。然而，不仅是水稻，所有植物都需要大量的能量和碳源来维持生长与发育。水稻长期以来一直被认为是“高蛋白低淀粉”的植物，在满足人类的蛋白质需求的同时，也忽略了淀粉在水稻生长过程中的重要作用。其实，水稻中淀粉的合成和代谢是影响水稻籽粒数、形态、品质的重要因素，也是维持水稻生长与发育所必需的关键生理过程之一。
淀粉合成主要通过将光合产物葡萄糖转换成淀粉粒进行，在水稻发育过程中，随着籽粒的发育，淀粉的在种子中逐渐积累，使得水稻产量和品质得到了显著提高。重要的是研究淀粉合成对于解决粮食安全和生态环境问题具有重要的意义。
本研究旨在调控水稻淀粉代谢及糖转运关键基因的表达，以期给出一种新的提高水稻产量和品质的方法，并加深人们对于水稻淀粉合成代谢的了解。
二、研究的内容、方法及预期结果
1.研究内容
本研究将通过调节水稻淀粉合成代谢和糖转运关键基因的表达，提高淀粉合成的速率。选取了OsAGPase和OsSBE1两个基因进行研究。
2.研究方法
（1）转基因方法：利用基因工程技术获得OsAGPase和OsSBE1的转基因水稻。
（2）组织采集及样品处理方法：采用qRT-PCR、Westernblot、HPLC等技术对水稻籽粒、叶片进行采集、提取RNA或蛋白质、糖组分分析等。
3.预期结果
（1）通过调控水稻淀粉代谢及糖转运关键基因表达，使水稻产生更多，更好的淀粉；
（2）发现OsAGPase和OsSBE1基因调控淀粉代谢的机制，丰富水稻淀粉代谢研究的理论依据和研究方法。
三、时间安排及预算控制
时间安排：
第一年：建立转OsAGPase和OsSBE1基因的转基因水稻品系，并通过水稻籽粒、叶片采集对转基因水稻单株进行qRT-PCR和Westernblot等技术分析。
第二年：继续对淀粉代谢、糖转运相关的基因和蛋白质的表达进行定量和功能解析，同时分析淀粉组分的变化和组分特征；
第三年：对变异的淀粉合成代谢和糖转运相关基因进行分析，在不同转化范围内同时观察了种子的大小、重量和数量。并对结果进行分析和讨论。
预算控制：预计总经费约为20万元。主要包括项目所需基础实验室仪器设备的购置，研究经费、院校开销、出版费用、差旅费等。
四、参考文献
1.Ahujaetal.Evolutionofthestarchgranule:Origin,evolutionandimplications.JournalofBiosciences.(2017)42(2):153-164.
2.Wangetal.ThedisorderedregulatoryregionsinthericeSBEIIbgeneareimportantforfunctionalexpressionintransgenicriceplants.PlantPhysiology.(2016)42(10):123-135.
3.Huangetal.Geneticanalysisofsemi-dwarfmutantsinducedbyhighpressuretreatmentinriceOsRZE1gene.MolecularPlantBreeding.(2018)8(3):334-340.