1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
水稻(Oryza sativa L.)是世界上种植面积最大的粮食作物之一,为全球超过半数的人口提供食物来源[1-2]。随着人口数量的增加以及生活水平的提高,增产和改善稻米品质的重要性不言而喻。淀粉作为稻米最主要的储藏物质,约占其总质量的80-90% [3],其合成量的增加直接影响水稻的产量,而淀粉颗粒的理化特性如直链淀粉含量(Amylose content, AC),糊化温度(Gelatinization temperature,GT)和胶稠度(Gel consistency, GC)、淀粉黏滞性(Starch paste viscosity,又称RVA谱,RVA profile)及支链淀粉的结构等直接或间接影响稻米的食用及蒸煮品质[4-5]。
通过人工诱导的办法来突变淀粉代谢途径中的关键酶基因,是进行淀粉代谢相关基因功能验证的重要策略,在水稻中,一些淀粉相关突变体如wx、flo、dul、sugary等已被相继报道,这些突变体编码了不同的酶和蛋白,并在不同细胞器中发挥作用,这也说明通过诱导更多的淀粉代谢相关突变体有助于进一步补充完善淀粉代谢的调控机制等基础理论[6-10]。
水稻种子的主要储藏物质是淀粉,淀粉颗粒合成的过程不仅关系到水稻的产量还关系到稻米的品质。现在我们通过前人的研究,了解了淀粉合成过程中所需要的酶及这些酶的功能,并且通过突变体,发现了很多调控因子,克隆了相关调控基因。但是淀粉的合成与调控是一个复杂的调控网络,一个因子的改变会对其他过程产生一连串的影响,所以,为了更好的改善稻米品质,我们要更为全面的了解淀粉合成调控的机理以及找到过程所涉及的基因,这样我们才可以有目标的进行育种。在育种过程中,我们可以通过CRISPR技术或是增加一些与目标基因连锁的隐形性状,来减轻育种工作量,加快目的植株的选育。只有快速得到稳定的优良品种,才能对生产生活有一定的推动作用。
2. 研究的基本内容和问题
1.1研究目标
通过SDS-PAGE胶,来连锁分析突变体Z120的突变位点,探索是否与原有发掘出来的基因为等位基因,基因是如何突变的。
1.2研究内容
3. 研究的方法与方案
2.1研究方法
2.1.1粉质材料的挑选
去壳得到糙米,在体视镜下观察,挑选突变体中表现为粉质不透明的种子。
4. 研究创新点
(1)利用水稻全基因组引物对材料进行PCR扩增,用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS–PAGE)对其进行精确的分离。
(2)本项目以水稻为实验材料,基因组只有430M,并已完成全测序。
5. 研究计划与进展
研究计划
7月-8月,阅读相关文献,对项目涉及的理论知识进一步学习,熟悉项目中各种基本的实验原理,操作过程以及注意事项,与导师进一步沟通,确定正确的实施方案。
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