柳枝稷脱分化基因PvCAL1的分离与功能研究的任务书.docx

柳枝稷脱分化基因PvCAL1的分离与功能研究的任务书
任务书
题目：柳枝稷脱分化基因PvCAL1的分离与功能研究
研究背景：
柳枝稷作为一种重要的农作物，广泛种植于我国南方地区。柳枝稷种植期间，高温天气容易导致其茎部发生脱分化现象，使产量和品质受到严重影响。因此，研究柳枝稷脱分化机理，寻找调控该过程的关键基因，对其抗逆性状的提高具有重要意义。
目的与意义：
本研究旨在分离柳枝稷脱分化基因PvCAL1，并探究该基因在柳枝稷茎部脱分化过程中的功能及调控机制。具体目的如下：
1.分离柳枝稷脱分化基因PvCAL1并进行序列分析。
2.探究PvCAL1在柳枝稷茎部脱分化过程中的表达模式及动态变化。
3.构建PvCAL1-siRNA沉默株系，通过对比分析沉默株系与野生型对脱分化过程的响应差异，研究PvCAL1的功能及调控机制。
4.利用基因编辑技术对PvCAL1进行定点突变，进一步验证基因的功能及调控机制。
研究方法：
1.建立柳枝稷脱分化相关基因文库，通过基因克隆技术和RT-PCR技术，分离得到PvCAL1基因并进行序列分析。
2.采用荧光定量PCR技术及组织化学染色技术，研究PvCAL1在柳枝稷茎部中的表达模式及动态变化。
3.利用RNA干扰技术构建PvCAL1-siRNA沉默株系，并通过研究其生长和发育的差异来探究基因在柳枝稷茎部脱分化过程中的作用。
4.利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对PvCAL1进行定点突变，进一步验证基因的功能及调控机制。
研究预期成果：
1.成功克隆分离得到柳枝稷脱分化基因PvCAL1，并进行序列分析，初步探究其结构和功能。
2.研究PvCAL1在柳枝稷茎部中的表达模式及动态变化，为深入研究其功能和调控机制奠定基础。
3.构建PvCAL1-siRNA沉默株系，探究PvCAL1在柳枝稷茎部脱分化过程中的作用。
4.利用基因编辑技术对PvCAL1进行定点突变，验证其功能及调控机制。
研究计划：
第一年：
1.完成柳枝稷脱分化相关基因文库的建立，筛选出PvCAL1基因。
2.进行PvCAL1基因的克隆和序列分析工作。
3.研究PvCAL1在柳枝稷茎部中的表达模式及动态变化。
第二年：
1.利用RNA干扰技术构建PvCAL1-siRNA沉默株系，并进行生长和发育的差异性研究。
2.利用CRISPR-Cas9基因编辑技术对PvCAL1进行定点突变。
3.初步探究PvCAL1代谢途径或调节的方式。
第三年：
1.对上述研究结果进行深入分析和总结，并撰写研究论文。
2.对研究成果进行进一步应用和推广。
参考文献：
1.BhatJA,MirMR,MahajanR,RanaS,LattooSK.DRE-bindingtranscriptionfactorsandtheirroleinabioticstresstoleranceinplants.Journalofplantgrowthregulation,2019,38(3):961-974.
2.KhanMIR,AsgherM,KhanNA,etal.Alleviationofsaltstressinducedredoxandionicimbalancesbyco-applicationofascorbicacidandthioureainmustard(BrassicajunceaL.)plants.Plantphysiologyandbiochemistry,2020,149:231-239.
3.SinghR,RastogiS,KumarV,etal.Roleofethyleneinimprovementofabioticstresstoleranceinplants:anoverview.EnvironmentalandExperimentalBotany,2020,181:104286.