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水稻乙醇酸氧化酶的分子调控及其生理功能的研究

的任务书

一、研究背景

水稻的生产增产是广大农民关心的问题，而水稻的生长发育及产量受

众多因素的影响，其中包括水稻乙醇酸氧化酶的活性及其生理功能。乙

醇酸氧化酶是水稻中重要的代谢酶，它能够催化乙醇酸的氧化反应，参

与到水稻的能量代谢、无机盐代谢和蛋白质合成等过程中，因此，研究

水稻乙醇酸氧化酶的分子调控及其生理功能，对于探究水稻生长发育规

律、增加水稻产量具有重要的意义。

二、研究目的

1.确定水稻乙醇酸氧化酶的基因序列及在水稻中的表达情况；

2.分析水稻乙醇酸氧化酶表达及酶活性的调控机制；

3.研究水稻乙醇酸氧化酶在水稻生长发育及产量形成中的作用机制。

三、研究内容及方法

1.确定水稻乙醇酸氧化酶的基因序列及在水稻中的表达情况。采用PCR

技术从水稻中扩增乙醇酸氧化酶基因序列，并进行测序分析。利用RT-

PCR技术分析水稻乙醇酸氧化酶基因在水稻不同部位的表达情况。

2.分析水稻乙醇酸氧化酶表达及酶活性的调控机制。利用生物信息学分

析水稻乙醇酸氧化酶基因的启动子区域，并预测其潜在的转录因子结合

位点。构建乙醇酸氧化酶的表达载体，并转化到水稻中进行表达，分析

不同处理下水稻乙醇酸氧化酶的表达及酶活性。

3.研究水稻乙醇酸氧化酶在水稻生长发育及产量形成中的作用机制。采

用RNAi技术抑制水稻乙醇酸氧化酶的表达，或者利用过表达的方式增加

水稻乙醇酸氧化酶的表达量。分析不同处理下水稻的生长发育及产量形

成情况。

四、预期结果

1.确定水稻乙醇酸氧化酶的基因序列及在水稻中的表达情况，并对乙醇

酸氧化酶基因进行初步的功能预测。

2.分析水稻乙醇酸氧化酶表达及酶活性的调控机制，为进一步探究其生

理功能提供理论依据。

3.获得水稻乙醇酸氧化酶的RNAi或过表达材料，并分析其对水稻生长发

育及产量形成的影响，为水稻高产栽培提供科学依据。

五、实验方案

1.提取水稻总RNA及基因克隆：采用TRIZOL法提取水稻总RNA并进行

质量检测，设计引物进行水稻乙醇酸氧化酶基因PCR扩增，进行测序并

进行序列分析。

2.分析水稻乙醇酸氧化酶表达及酶活性的调控机制：利用软件进行基因

启动子区域的生物信息分析，并预测其潜在的转录因子结合位点。构建

乙醇酸氧化酶的表达载体并转化到水稻中表达，分析乙醇酸氧化酶表达

及酶活性。

3.研究水稻乙醇酸氧化酶在水稻生长发育及产量形成中的作用机制：利

用RNAi或过表达技术对水稻乙醇酸氧化酶进行调控，对水稻的生长发育

及产量进行观察和分析。

六、研究经费及设备

该研究需要的经费为50万元，主要用于试剂购置、实验动植物材料费用、

学术会议费用等方面。配备实验室常用的生化分析仪器和设备，包括

PCR仪、蛋白质电泳仪、植物培养箱、分子生物学实验室常规设备等。

七、预期成果

1.在水稻中分离出乙醇酸氧化酶基因并对其进行序列分析和功能预测。

2.研究水稻乙醇酸氧化酶表达及酶活性的调控机制，并初步探究其生理

功能。

3.获得水稻乙醇酸氧化酶RNAi或过表达材料，并分析其对水稻生长发育

及产量形成的影响。

4.发表相关的学术论文和参加学术会议，推动水稻乙醇酸氧化酶研究的

进一步发展。