D14基因在不同竹种间的多态性分析立项申报书模板

1、附件2项目编号：浙江省大学生科技创新项目申 报 书创新项目名称：d14基因在不同竹种间的多态性分析 创新项目负责人： 龚莺 学校名称： 浙江农林大学 申报日期： 2013年12月20日 项目类别：个人项目 团队项目浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室 制填写说明一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、格式要求：申报书中各项内容以word文档格式填写，表格中的字体为小四号仿宋体，1.5倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用a4纸双面打印，于左侧装订成册。三、申报书由所在学校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式1份（均为原件），报送浙江

2、省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室。一、项目简介项目概况项目名称 d14基因在不同竹种间的多态性分析项目性质（）基础研究 （）应用基础研究项目来源（）自主立题 （）教师指导选题起止时间自 2014 年 2 月 至 2014 年 10 月项目状况1、研发阶段 2、中试阶段 3、批量（规模）生产（选项打）负责人姓名龚莺性 别女出生年月1993年9月入学年月2011年9月所在院系、专业班级林业与生物技术学院梁希生物技术111班联系电子信箱846002123项 目 组主要成员姓名年龄性 别专业班级具体分工沈霞22女梁希生物技术111班协助实验邵勇21

3、男生物科学112班协助实验项目指导教师姓名郭小勤性 别 女出生年月1975.5主要研究方向 竹林培育，植物生物技术职称副教授近三年获奖成果：国家级_等奖_项，省部级_等奖_项近三年科研经费_50_万元，年均_17_万元项目主要内容简介（200字） 在拟南芥中，d14是独脚金内酯受体。水稻以及拟南芥的d14突变体的分蘖明显多于野生型。这一现象为竹产业中笋用林的培育提供了重要信息。目前，自然竹林萌发成笋的笋芽只占总可萌发芽数的5%左右。本项目旨在通过pcr技术从不同类型（散生型、混生型、丛生型）竹种中克隆拟南芥d14同源基因，获得其序列，并进行生物信息学分析，确认snp位点，拟建立起该基因与不同竹

4、种（共计22个竹种）之间笋芽萌发的相关性。二、项目的研究目的及意义1、申请项目的必要性、目的及意义竹产业作为浙江省的特色与优势产业，其笋用林的培育是竹林培育发展的趋势。笋竹产量取决于笋芽的萌发，但已有研究发现，自然竹林中，萌发成笋的笋芽只占总可萌发芽数的5%左右。在这样产量较低的情况下，对笋芽的萌发调控机制的研究就显得十分必要。最近研究表明，独脚金内酯对植物芽萌发至关重要。因此，该项目以独脚金内酯的受体为主要研究方向，以期能够在不同类型的竹种间克隆出其受体d14基因，经过生物信息学分析，获得snp位点以及相关信息。为竹子的笋芽萌发机制的后期研究做理论基础。2、项目的背景、主要内容、技术水平及应

5、用范围背景：植物激素是植物自身合成的,其中生长素和细胞分裂素是影响植物分枝的2种传统激素( ongaro& leyser, 2008)。近年来研究发现，存在第3种倍半萜衍生而来的植物激素调控分枝发育, 这种物质即独脚金内酯( strigolactones, sls) ，可作为一类新的植物激素调控侧枝发育( gomez-roldan et al. , 2008; umehara et al., 2008) 。sls是一些天然的独脚金醇类化合物及人工合成类似物的总称, 其发现源于对寄生植物种子萌发刺激物的研究。最先发现的独脚金内酯是独脚金醇( strigol) , 由cook ( 1966, 19

6、72)从独脚金非寄主植物棉花的根际分泌物中分离得到, 可以诱导独脚金( striga)、列当( orobanche)种子萌发；随后siame等（1993)在独脚金的寄主植物玉米、高粱、黍稷中发现。目前包括单子叶植物和双子叶植物的多种植物中发现独脚金内酯类化合物( yoneyama, 2008)。一般认为独脚金内酯是高等植物普遍存在一类物质（xie，2010），具有很高的生物活性。2008年，gomez- roldan和umehara在nature上发表了研究独脚金内酯调控植物侧枝发育的研究结果，证实了独脚金内酯作为一种重要的植物激素的同时，开辟了sl研究新领域。独脚金内酯在植物发育中的各种功能

7、被陆续发现。独脚金内酯与生长素、乙烯和细胞分裂素存在强烈的互作，从而影响到植物生长发育的各种阶段。在植物根部，独脚金内酯与生长素强烈互作，能抑制侧根发育、促进根毛生长（kapulnik，2011）；在芽中，独脚金内酯和细胞分裂素存在明显的拮抗作用，抑制侧芽的萌发（dun，2012）。同时，独脚金内酯还与植物茎中柱的次生生长有关（agusti，2011）。目前，关于独脚金内酯的研究正成为国际上激素研究的新的热点。竹产业是浙江省的特色与优势产业，2012年产值占全国1/3，是众多产竹区的经济支柱产业，竹林的高效培育对增收致富具有重要意义。竹笋是竹产品中最具价值潜力的品种，笋用林的培育也是竹林培育发

8、展的趋势。笋竹产量取决于笋芽的萌发，但已有研究发现，自然竹林中，萌发成笋的笋芽只占总可萌发芽数的5%左右，大量的笋芽处于休眠状态，而通过技术手段如覆盖增温等能打破部分芽的休眠获得高产。目前尚不清楚笋芽萌发的调控机理。已有研究表明，植物芽的萌发受相关激素的调控，主要是sls、生长素和细胞分裂素这三类激素，其中，sls的作用尤其引人关注。在sls受体蛋白研究中，研究者发现，sls 在植物体内的感知受体主要为一类/水解酶，水稻和拟南芥中的d14和牵牛花中的dad2蛋白已被证实为sls的受体蛋白（hamiaux，2012），但目前该蛋白在竹子中的功能尚不清楚。主要研究内容：（1）竹子中sls的受体蛋白

9、基因的克隆：通过pcr技术从不同竹种中克隆拟南芥d14同源基因；（2）割胶回收：从琼脂糖凝胶上切割目的片段，并且纯化;（3）载体构建：通过t-a克隆构建测序载体;（4）转化：将构建好的载体转化入大肠杆菌中，送测序,获得d14基因序列：（5）生物信息学分析：通过序列比对，确认snp位点；（6）聚类分析：利用clustalw进行各竹种聚类 pcr-rflp分析：确认snp位点的准确性。技术手段：该项目主要利用了基因克隆的技术手段获得d14基因，以及生物信息学的方法确认snp位点。应用范围：该项目旨在克隆独脚金内酯受体d14基因，并分析其在不同类型竹种中的多态性，为竹子笋芽分化机理的研究提供理论，为

10、培育笋用竹林提供借鉴，同时为提升整个竹产业水平提供信息。3、 实施该项目所具备的基础、优势和风险基础：基于禾本科其他植物d14基因序列已设计了引物，并获得雷竹d14基因序列，用于后期序列比对。22个竹种的样本来源地明确，便于样本获得，同时也已经提取了全部的基因组，可作为模板使用。小组成员已具备一定的实验技能基础。所依托的实验室是亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，具有完成本实验所需要的全部仪器设备。 优势：该项目具有结果直观、材料易获得、程序简便等特点。但简单的实验即可解释一定的科学问题。风险：整个实验过程的工作量比较大，项目操作过程中的重复性、结果验证的准确性也是其难点和需要克服的地方。但

11、在本项目实施的过程中，这些难点基本已克服，实验进展顺利。引物设计4、项目计划目标该项目计划从不同类型竹种中（散生型、混生型、丛生型）克隆出d14基因，生物信息学分析后获得其snp位点。根据分析结果，数据处理，撰写相关论文，并得以发表。pcr扩增、电泳割胶回收获得目的片段并纯化通过t-a克隆构建测序载体转化，送测序，获得d14基因序列序列比对，聚类，确认snp位点pcr-rflp分析数据处理，撰写论文三、预期成果、知识产权形成及经济、社会效益分析1、 项目的预期成果及知识产权归属情况预期成果：（1）在22个竹种中克隆获得d14基因，获得与竹子类型及笋芽萌发相关的snp位点。（2）最终发表出版一篇

12、论文，发表一级期刊。知识产权归属：本项目所取得的研究成果归浙江农林大学所有。2、 项目的市场前景分析本项目为基础性实验，最终的实验成果并不能投入市场。但本项目所研究的d14基因在今后竹产业的发展中将会起到重要作用。本项目对于克服竹产业中笋芽萌发效率低的问题具有一定的意义，为推动竹产业水平提升提供基础。因此本项目市场前景良好。3、 项目的盈利能力分析及财务预算财务预算：经费主要用于购买相关试剂盒，内切酶及dna测序dna 提取试剂盒200元/1盒 1盒 200元pcr试剂盒（takara dx100c）720元/盒 2盒 1440元dna ladder （碧云天生物技术 d0107）149元/盒

13、 1盒 149元pmd19-t vector cloning kit （takara 6013）530元/盒 1盒 530元 ecor i（takara 1040a）120元/盒 1盒 320元 sali（takara 1080a）120元/盒 1盒 320元质粒少量抽提试剂盒（axygenap-mn-p-50）250元/1盒 2盒 500元dna凝胶回收试剂盒（axygenap-gx-50）250元/1盒 2盒 500元 dna测序 20元/样品 60个样品 1200元 资料查询、打印、装订费等所需杭州路费等 500元共计5659元4、 项目的社会效益分析该项目以独脚金内酯抑制（sls）分枝为基础，从拟南芥和棉花中获得的d14基因突变体出发，研究竹子笋芽发芽与d14基因之间的相关性。该项目主要为后期的研究做好理论基础，对浙江省的竹产业中笋用林的发展做了一些努力，也为整个竹产业的水平提升提供了信息。四、项目实施进度方案2014年2月样品采集2014年3月初步检验含有d14基因的竹种2014年4月-2014年5月在含有d14基因的竹种中克隆d14基因，测序获得其序列2014年6月进行数据的分析比对，确认snp位点2014年7月聚类分析：利用clustalw进行各竹种聚类 pcr-rflp分析，