我的开题报告(生物工程专业).doc

毕业设计（论文）开题报告生物与食品工程和学院系（院） 2012届题 目 中棉所系列品种指纹图谱的构建 课题类型 论文 课题来源 国家计划项目学生姓名 田晶晶 学 号 200706030023 专 业 生物工程 年级班 08级一班 指导教师 彭仁海 职 称 副教授 填写日期： 2011年 12月 16日一、本课题研究的主要内容、目的和意义本课题利用SSR分子标记技术对中国农业科学院棉花研究所选育的中棉所系列品种进行研究，筛选出一批在中棉所品种间表现良好多态性的SSR引物，构建出中棉所系列品种的指纹图谱，并将其应用于中棉所系列品种的身份识别。 课题完成可以利用该指纹图谱有效地区分不同的棉花品种，减少和杜绝棉花种子生产活动中对某一授权品种的侵权行为，为棉花新品种的注册和知识产权保护提供分子依据。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）棉花指纹图谱具有品种特异性，即同一品种的不同植株具有相同的遗传背景，任何一种植株的DNA指纹图谱均可以代表所属品种的特征1-2。某个品种的指纹图谱就相当于该品中的“身份证” ，对构建杂交棉指纹图谱具有重要的意义。 据国内外文献报道，SSR标记被广泛应用与植物基因定位和QTLs分析、DNA指纹和品种鉴定、种质资源保存和利用、系谱分析和标记辅助育种。和传统形态学鉴定方法及其它分子标记鉴定技术相比，SSR的扩增产物稳定，为共显性标记，SSR在染色体上呈随机分布, 可以有效揭示作物自交系间的遗传差异，因此利用其建立的指纹图谱稳定可靠，相对于其它分子标记具有很大的优越性。 Kozhukhova等选用10对SSR引物构建了40个玉米基因型的指纹图谱应用到品种注册登记中3。李俊芳等应用SSR技术构建了2004-2005年国家玉米主产区预试参试品种的DNA指纹图谱，并根据SSR指纹图谱分析了参试品种的真实性和一致性4-5。王凤格等从九个方面对DNA指纹库构建的标准化进行了全面的规范，为不同单位合作开展大规模的DNA指纹库构建研究奠定基础6。匡猛等采用SSR 标记构建2008年中国3大棉区8个棉花主产省份32份棉花主栽品种的DNA 指纹图谱并进行遗传多样性分析7-12。 李根英等以国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）、国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）、法国Agropolis研究所和中国农业科学院作物科学研究所提供的数据为基础，建立了包括134对SSR引物2457个普通小麦品种的指纹图谱数据库“CIMMYT-FPDF-Public-Wheat”并发布于CIMMYT的网页上，为利用SSR分子标记技术进行小麦种质遗传多样性研究，实现小麦遗传资源和信息资源全球共享提供了重要工具和技术平台12-15。2007-9-14中华人民共和国农业部发布了NYT 1432-2007玉米品种鉴定DNA指纹方法中华人民共和国农业行业标准，为水稻提供了快速、高效、稳定的品种鉴定方法。在棉花上利用SSR分子标记构建棉花指纹图谱及进行杂交种种子纯度检测相关研究比起其它作物起步较晚，尚未见到相关标准制定的报道。至目前我国棉种的真实性与品种纯度鉴定仍依靠田间小区鉴定方法，需要投入大量的人力、物力，成本高、耗时长，时效性差。虽然广大科研工作者普遍认为，利用分子标记进行棉花品种鉴定是可行的，但因现有的分子标记技术进行品种鉴定缺乏系统研究，存在鉴别能力不够高、操作步骤较多、耗费时间长、试验成本较高等问题，不能完全适应实践中大规模检测的需要。因此，有必要针对限制棉花DNA指纹鉴定实用化的因素，迅速开展我国棉花品种DNA指纹鉴定的研究工作，建立高效准确、经济简便的DNA指纹鉴定体系，并以此为基础开展我国主栽棉花品种DNA指纹数据库的构建与应用研究工作。参考文献: 1 苏顺宗. 利用SSR分子标记鉴定杂交水稻种子纯度的研究D. 四川: 四川农业大学, 2003.2 赵久然. 中国玉米标准DNA指纹库的构建J.中国可持续发展, 2005, (8): 63-66.3 Kozhukhova N.E., Sivolap Yu.M. Identification and registration of maize genotypes with the use of molecular markers J. Russian Journal of Genetics, 2004, 40(1): 4955.4 李俊芳, 张雪原, 孙世贤, 王守才. 国家玉米主产区预试品种的SSR分析I. 预试品种的真实性和一致性评价J. 玉米科学, 2006, 14(6): 38-4.5 李汝玉, 李 群, 谭振馨, 颜廷进, 张文兰, 宋国安, 侯淑贞.利用SSR标记技术检测玉米杂交种纯度J. 玉米科学, 2005, 13(1): 15-18.6 王凤格, 赵久然, 郭景伦, 孙世贤. 中国玉米新品种标准DNA指纹库构建研究的几点思考J. 植物学通报, 2005, 22(1): 121-128.7 王凤格, 赵久然, 戴景瑞, 郭景伦, 原亚萍, 王璐, 易红梅, 孙世贤, 吕波. 玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范J. 分子植物育种, 2007, 5(1): 128-132.8 陈年伟, 张体刚, 徐昌能, 余敖, 林琦, 肖华. SSR分子检测与田间种植鉴定杂交稻种子纯度的研究J. 西南农业学, 2009, 22(3): 553-555.9 程本义, 施勇峰, 沈伟峰, 庄杰云, 杨仕华. 水稻品种DNA指纹检测技术体系及其应用J. 杂交水稻, 2008, 23(1): 54-59.10 Russell J., Fuller J., Young G., Thomas B., Taramino G., Macaulay M., Waugh R., Powell W. Discriminating between barley genotypes using microsatellite markers J. Genome, 1997, 40(4): 442-450.11 Huang X.Q., Berner a., Rader m.s. Ganal m.w. Assessing genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) germplasm using microsatellite markersJ. Theor Appl Genet, 2002, 105: 699-707.12 匡 猛, 杨伟华, 许红霞, 王延琴, 周大云, 冯新爱. 中国棉花主栽品种DNA 指纹图谱构建及SSR 标记遗传多样性分析J. 中国农业科学, 2011, 44(1): 20-27.13 李根英, Susanne L., Marilyn L.W., 夏先春, 何中虎, 孙其信. 小麦指纹图谱数据库的建立及SSR分子标记试剂盒的研发J. 作物学报, 2006, 32(12): 1771-1778.14 武耀廷, 张天真, 郭旺珍, 殷剑美. 陆地棉品种SSR标记的多态性及用于杂交种纯度检测的研究J. 棉花学报, 2001, 3(3): 131-133.15 殷剑美, 陈旭升, 狄佳春, 许乃银, 肖松华, 刘剑光, 吴巧娟. 杂交棉苏杂118的SSR指纹图谱构建J. 江苏农业科技, 2007, (4): 29-31.三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证1研究方案：探索建立棉花总DNA的快速高效提取技术；建立并优化适宜棉花遗传分析的高效稳定的SSR-PCR技术体系，制定技术标准；筛选出在中棉所系列品种间表现稳定多态性的SSR引物，构建中棉所系列品种的指纹图谱，并将之应用于该品种的身份识别，为品种保护提供分子依据。2技术路线：棉花幼苗培养基因组DNA提取SSR引物搜索查询及合成DNA质量检测PCR体系建立与优化筛选品种的多态性引物构建中棉所品种指纹图谱3、可行性论证：（1）技术方法成熟，路线可行；（2）材料充足，试剂耗材满足需要；（3）实验仪器设备完备，达到实验要求。四、预期结果（或预计成果）撰写毕业论文。五、研究进度安排2012.2.16-2012.2.28 棉花幼苗培养及材料的DNA提取2012.3.1-2012.3.31 不同品种间多态性引物的筛选2012.4.1-2012.4.30 利用筛选出多态性引物构建中棉所系列品种的指纹图谱2012.5.1-2012.5.20 数据分析，处理，撰写毕业论文六、主要参考文献Kozhukhova N.E., Sivolap Yu.M. Identification and registration of maize genotypes with the use of molecular markers J. Russian Journal of Genetics, 2004, 40(1): 4955.王凤格, 赵久然, 戴景瑞, 郭景伦, 原亚萍, 王璐, 易红梅, 孙世贤, 吕波. 玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范J. 分子植物育种, 2007, 5(1):128-132.程本义, 施勇峰, 沈伟峰, 庄杰云, 杨仕华. 水稻品种DNA指纹检测技术体系及其应用J. 杂交水稻, 2008, 23(1):54-59.Russell J., Fuller J., Young G., Thomas B., Taramino G., Macaulay M., Waugh R., Powell W. Discriminating between barley genotypes using microsatellite markers J. Genome, 1997, 40(4): 442-450.武耀廷, 张天真, 郭旺珍, 殷剑美. 陆地棉品种SSR标记的多态性及用于杂交种纯度检测的研究J. 棉花学报, 2001, 3(3):131-133.殷剑美,