柑橘全基因组DNA甲基化分析及调控作用研究的任务书.docx

柑橘全基因组DNA甲基化分析及调控作用研究的任务书
任务书
一、任务目标
本任务旨在利用高通量甲基化测序技术，对柑橘全基因组DNA的甲基化谱进行全面分析，并探究甲基化在柑橘基因表达及调控中的作用。具体目标如下：
1.构建柑橘全基因组DNA甲基化图谱。
2.分析不同细胞类型、发育阶段及环境条件下柑橘基因组DNA的甲基化谱，以探究其与基因表达间的关系。
3.挖掘甲基化酶及去甲基化酶基因家族，并探究其在柑橘生长发育及逆境应答中的调控作用。
4.筛选具有甲基化修饰的基因及其关键调控元件，以研究甲基化对柑橘基因表达及功能的调控机制。
二、任务内容
1.实验设计
（1）样品准备：选取柑橘不同发育阶段、不同器官、不同处理条件下的样品，其中涵盖幼果、开花期、成熟期等重要发育阶段，以及光照、温度、水分等不同环境处理条件。
（2）DNA提取：采用标准的CTAB法提取基因组DNA。
（3）甲基化测序：采用高通量甲基化测序技术，将DNA进行酶切、连接、甲基化检测、文库构建、测序等步骤，生成甲基化序列数据。
2.数据分析
（1）质控：去除低质量、低测序深度、含有接头序列等低质量数据。
（2）甲基化分析：采用常用的甲基化分析流程，比如Bismark、MethylDackel等软件进行分析，以得到全基因组的甲基化谱图及甲基化位点注释信息。
（3）基因表达分析：基于RNA序列数据结果进行基因表达度的计算及差异表达分析，与甲基化谱进行比较分析，探究甲基化在基因表达中的作用。
（4）甲基化酶及去甲基化酶基因家族挖掘：利用已知的拟南芥、水稻等模式植物中已预测的甲基化酶和去甲基化酶作为筛选基础，通过同源比对等方式预测柑橘中的甲基化酶和去甲基化酶。
（5）甲基化修饰的基因及其调控机制挖掘：通过甲基化谱数据及基因表达谱数据的整合分析，筛选出甲基化修饰的基因及其调控元件，透过转录因子的筛选及表达模式的分析探讨柑橘中甲基化修饰对基因表达及功能的调控机制。
三、任务进展计划
第1-3个月：样品准备及DNA提取。
第4-6个月：甲基化测序及数据质控。
第7-9个月：甲基化分析及基因表达分析。
第10-12个月：甲基化酶及去甲基化酶基因家族挖掘及甲基化修饰的基因及其调控机制的挖掘。
四、任务意义及预期成果
柑橘是我国重要的果树之一，其果实具有丰富的营养成分和药用价值，对于探究其生长发育及抗逆能力的基因调控机制非常重要。本任务旨在利用高通量甲基化测序技术对柑橘全基因组DNA的甲基化谱进行全面分析，并探究甲基化在柑橘基因表达及调控中的作用。预期成果包括：柑橘全基因组DNA甲基化图谱、不同发育阶段、器官及环境条件下甲基化谱的差异与基因表达的关系、挖掘甲基化酶及去甲基化酶基因家族及其在柑橘生长发育及逆境应答中的调控作用、筛选具有甲基化修饰的基因及其关键调控元件，为深入探究柑橘生长发育及抗逆性的分子机制奠定基础。