茶树CBF基因启动子的克隆及其序列分析(南农SRT申请书).docx

PAGE SRT计划项目申请书 项目名称: 茶树CBF基因启动子的克隆及其序列分析 申请者: 学 院: 园艺学院 专 业: 园艺专业 指导教师: 南京农业大学教务处制 一、简表 申请人姓名 X 学 号 1418329 班 级 园艺83班 年 级 二年级 电 话 x E-mail x 项目名称 茶树CBF基因启动子的克隆及其序列分析 项目来源 自立项目 B、√教师科研课题的子项目 C、其它 项目类型 A、√实验研究 B、调查研究 C、软件制作 经费来源 A、√国家资助 B、学校资助 C、导师课题资助 经费额度 1000元 指导教师 姓 名 指导教师职称 副 教 授 参加人 姓 名 学 院 班级 学号 合作者签名 x 园 艺 园艺81 1418129 x 园 艺 园艺82 1418213 申请时间 2010年4 完成时间 2010 年 项目研究 内容 摘 要 以茶树（Camellia Sinensis）抗寒种质“苏茶早”新梢为材料，利用SEFA-PCR方法，克隆得到茶树CBF基因的启动子序列，对克隆序列进行分析比对，探讨所得片段与近缘物种CBF基因启动子的同源性，利用softberry网站的Recognition of Regulatory motifs with statistic数据库分析所克隆得到的CsCBF基因启动子序列，揭示所得片段的可信度与准确性，对茶树种质资源的开发利用和茶树的引种以及寻求提高茶树抗寒性栽培技术等都具有十分重要的理论和实践意义。 二、立论依据 1.研究意义 温度是限制茶树地理分布和生长发育的主要环境因子之一，低温胁迫经常造成茶树的寒害（冷害和冻害），并给茶的生产带来严重损失[1]。因此，对茶树抗低温冷冻机理的研究不仅是一个基础理论的研究课题，更是一个具有潜在应用价值的课题。培育耐低温茶树品种是一条减少寒害造成损失的根本途径[2-4]。由于茶树生长周期过长，严重影响传统的抗寒育种方法的步伐。二十世纪七十年代发展起来的植物基因工程给茶树耐低温遗传改良带来了新的曙光[5]。所以，鉴定和筛选茶树中的抗寒基因资源就变的越来越重要。 茶树CBF基因启动子若被被克隆和鉴定，并提出低温信号转导以及调控路径的模型，就能为采用基因工程手段进行植物抗寒育种及有关生理的研究提供了新的启示[6]。研究茶树的抗寒性，对茶树种质资源的开发利用和茶树的引种以及寻求提高茶树抗寒性栽培技术等都具有十分重要的理论和实践意义。 2.研究现状分析 2.1植物冷相关基因及其调控途径的研究进展 低温寒害经常对植物造成伤害并影响作物产量，限制了植物地理分布和生长发育。长期以来，人们从生理学、形态学、生物化学、生物物理学等多个方面对植物抗寒机制进行了广泛的研究[7]。在综合应用分子遗传学及生物信息学手段下，大量冷诱导基因被检测或被分离出来，其中有些被实验证明对提高植物的抗寒性有着重要作用[8]；同时，对冷驯化过程中的基因表达调控进行了深入的探索，初步提出低温信号转导以及调控途径的模型，从而揭示了冷诱导基因表达调控的复杂性与多样性。 植物在长期的进化过程中，演变产生了多种多样的耐逆机制。在低温环境胁迫下，植物体内会有多种基因诱导表达并发生一系列的生理生化变化，从而使植物对这些胁迫作出抵御的反应。冷胁迫诱导表达的基因产物按其作用可分成两大类，一类产物直接保护细胞免受环境胁迫的伤害，如LEA蛋白、抗冻蛋白、伴侣蛋白、脂肪酸去饱和酶和脂肪迁移蛋白等功能蛋白，为各种渗透保护剂的生物合成所需的酶以及清除活性氧自由基的解毒酶等；另一类产物包括转录因子、蛋白激酶和与磷酸肌醇代谢有关的酶，它们在调控基因表达、感应和转导胁迫信号中起重要作用[9,10]。随着拟南芥冷应答调控网络图谱的绘制成功，对冷诱导基因及其调控关系的深入研究，不仅使我们在分子水平上深入理解植物的抗寒机制，而且为人们通过基因工程手段进行植物抗寒育种提供了新的理论依据和新的策略[11,12]。 2.2植物基因启动子的结构和功能 通过对多种基因启动子序列比较分析，发现绝大多数基因的启动子都具有共同的结构特征，大部分植物基因多数情况下转录起点为A(腺嘌呤)，且两侧多为嘧啶碱基[13]，在-25～-30bP处含有TATA序列，-70～-78bP处有CAAT区出现，-80～-110bp区含有GC盒。习惯上将TATA区上游的保守序列称为上游启动子元件(UPE)，这些特定序列和结构共同作用确保转录精确而有效地起始。真核生物基因启动子的典型核心结构大约在转录起点-40～+50之间，具有结合并控制转录起始