水稻纹枯病菌诱导差异表达基因的功能分析的任务书.docx

水稻纹枯病菌诱导差异表达基因的功能分析的任务书
任务书：
课题名称：水稻纹枯病菌诱导差异表达基因的功能分析
背景和意义：
水稻是全球重要的粮食作物之一，但是水稻中的病害问题也必须得到重视。水稻纹枯病是一种常见的病害，是由纹枯病菌引起的。该病害不仅会造成粮食损失，还会降低水稻产量和质量，对于粮食安全和农业经济的发展都有不利的影响。因此，研究纹枯病菌与水稻的互作机制，探究纹枯病菌在水稻中的致病机理、感染途径和抗病机制，对于控制该病害具有重要的理论和应用价值，也对于水稻的种植和开发高抗性品种具有重要意义。
任务目标：
本次研究旨在通过比较纹枯病菌感染水稻和未感染水稻时基因表达的差异性，筛选出与病原菌侵染水稻、引起水稻免疫反应和致病过程相关的差异表达基因，并探究其分子机制和生物学功能。
研究内容及方法：
1.RNA-seq技术筛选差异表达基因
使用RNA-seq技术，从水稻与纹枯病菌相互作用的样本中筛选出与感染相关的差异表达基因。将纹枯病菌诱导的水稻样本RNA与未感染样本RNA测序之后，用比较基因组学方法分析差异表达基因，筛选出差异表达的转录本。
2.差异表达基因的生物信息学分析
将筛选出的差异表达基因进行GO分析、KEGG通路分析、蛋白质互作网络分析等生物信息学分析，研究它们的生物学功能和参与的代谢通路。
3.差异表达基因的功能验证
通过共培养、原位杂交、转基因过表达、还原免疫等生物学实验手段，验证差异表达基因是否能够影响纹枯病菌对水稻的侵染、引起水稻免疫反应和致病过程。
主要成果和计划进度：
本次研究计划通过RNA-seq技术筛选出与纹枯病菌侵染水稻、引起水稻免疫反应和致病过程相关的差异表达基因，进行GO分析、KEGG通路分析、蛋白质互作网络分析等生物信息学分析，进一步探究其功能与分子机制，并通过共培养、原位杂交、转基因过表达、还原免疫等生物学实验手段进行功能验证。预计在两年内完成研究任务及数据分析，为探究水稻纹枯病的病原机理和开发抗病品种提供理论基础和技术支撑。
参考文献：
1.HanY,etal.ComparativetranscriptomeanalysisofriceseedlingsinresponsetoinoculationwithBacilluscereus,Rhizobiumsp.andBurkholderiasp.InternationalJournalofMolecularSciences,2020,21(5):1510.
2.ChenJ,etal.Transcriptomeprofilingofdifferentiallyexpressedgenesinriceduringwaterdeficitstress.PlantScience,2017,256:139-151.
3.ZhangY,etal.Comparativeproteomicanalysisofmaize(ZeamaysL.)leavesinresponsetoosmoticstress.PlantGrowthRegulation,2016,78(1):115-129.