瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇部分基因的克隆及功能研究的任务书.docx

瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇部分基因的克隆及功能研究的任务书
一、任务概述
瓜类细菌性果斑病是由革兰氏阴性细菌引起的一种重要病害，严重影响了瓜类作物的生产和品质。本任务旨在克隆瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇部分基因，并研究其功能，为防治该病害提供理论依据。
二、任务背景
瓜类细菌性果斑病是由革兰氏阴性细菌引起的一种病害，主要危害西瓜、黄瓜、甜瓜等瓜类作物。病害初期叶片出现小点状枯死斑，逐渐扩大成为大的褐斑，病斑表面有明显的水渍状物质，以后果实上出现圆形或不规则的病斑，严重时导致果实变形、腐烂，影响品质与产量。瓜类果实特别是西瓜是夏季消费市场的主力，如果发生果斑病将给瓜农带来很大的经济损失。
目前，防治瓜类细菌性果斑病的方法主要依赖于化学农药的使用。但长期使用化学农药会造成环境污染和农产品安全问题，因此，研究防治该病害的新方法势在必行。瓜类细菌性果斑病菌通过分泌蛋白质诱导植物细胞形成细菌淋巴液突出孔（Bacterialstreamingpore,BS）的方式感染植物。其中，hrp基因簇编码的蛋白质是诱导BS形成的关键因子，因此研究hrp基因簇的功能与作用机制对于防治该病害具有重要意义。
三、任务内容
1.克隆瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇部分基因
选取瓜类细菌性果斑病菌中的hrp基因簇进行克隆，包括hrcQ、hrcR、hrcS、hrpA和hrpB等基因。采用PCR扩增和基因库筛选相结合的方法进行基因克隆。
2.构建病菌hrp基因簇部分基因的功能表达载体
设计和构建表达hrp基因簇部分基因的功能载体，包括植物表达载体和大肠杆菌表达载体。采用限制酶切和分子克隆等技术进行构建。
3.构建病菌hrp基因簇部分基因在植物中的表达系统
将表达载体转化到拟南芥中，采用A.thaliana-rhizobium创伤体系研究hrp基因簇部分基因在植物中的表达。
4.研究hrp基因簇部分基因在植物中的作用
利用免疫印迹和凝胶滴定实验等技术研究hrp基因簇部分基因在拟南芥中的表达及其对植物免疫响应的影响，同时对表达载体构建失败的原因进行探讨。
四、预期成果
1.成功克隆瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇部分基因
2.成功构建表达hrp基因簇部分基因的功能载体
3.成功构建病菌hrp基因簇部分基因在植物中的表达系统
4.揭示hrp基因簇部分基因在植物中的作用机制
五、研究意义
1.补充瓜类细菌性果斑病菌hrp基因簇的基因信息，为研究该病害的致病机制提供理论基础。
2.研究hrp基因簇部分基因在植物中的表达及其作用机制，为开发新型抗病剂提供思路和策略。
3.探讨表达载体构建失败的原因，为植物基因工程研究提供经验和参考。
六、研究方法
1.基因克隆：采用PCR扩增和基因库筛选相结合的方法进行基因克隆。
2.功能载体构建：设计和构建表达hrp基因簇部分基因的功能载体，包括植物表达载体和大肠杆菌表达载体，采用限制酶切和分子克隆等技术进行构建。
3.植物基因转化：利用农杆菌介导法将表达载体转化到拟南芥中，构建hrp基因簇部分基因在植物中的表达系统。
4.分析hrp基因簇部分基因在植物中的表达：采用免疫印迹和凝胶滴定实验等技术研究hrp基因簇部分基因在拟南芥中的表达及其对植物免疫响应的影响，同时对表达载体构建失败的原因进行探讨。
七、数据处理与分析
1.分析PCR产物：利用DNA测序技术对PCR产物进行测序，并进行序列比对和分析；
2.分析免疫印迹和凝胶滴定实验数据：通过数据处理软件对免疫印迹和凝胶滴定实验数据进行分析，获取实验结果。
八、参考文献
1.刘亚红,李绍田,王隆彪,等.突变菌株PseudomonassyringaehrpA多抗原刺激剂的筛选研究[J].植物保护学报,2007,34(01):77-80.
2.田甜,王红,洪晓,等.Hrp基因簇2号基因在Pseudomonassyringaepv.tomatoDC3000中的表达和对细菌展叶致病性的影响[J].微生物学报,2006,46(02):260-266.
3.曾崇洲,金美成,戴林,等.基因工程植物在植物性病害防治中的应用研究[J].国际植物保护,2005,36(02):82-85.