新的玉米矮秆突变基因的鉴定与遗传分析的开题报告 .pdfVIP

新的玉米矮秆突变基因的鉴定与遗传分析的开题报

告

题目：新的玉米矮秆突变基因的鉴定与遗传分析

一、研究背景和意义

玉米（ZeamaysL.）是一种重要的粮食作物，其高度的控制是影响

产量的重要因素之一。目前，玉米高度的控制主要通过育种方法实现。

然而，育种方法的效率低、时间长、成本高，因此需要寻找更为有效的

方法。突变体的发现对遗传研究和杂交育种具有重要的意义。

目前，已经发现了一些玉米矮秆突变体，如dwarf3、dwarf4、

dwarf6和dwarf8等。然而，这些矮秆基因的功能和调控机制远未完全明

确。因此，寻找新型的玉米矮秆突变基因并探究其遗传机制，将有助于

深入了解植物生长和发育的调控机制，同时也具有很高的实用价值。

二、研究内容和方法

1.研究内容

本研究旨在寻找新的玉米矮秆突变基因并探究其遗传机制。具体内

容如下：

（1）筛选矮秆突变体。在玉米品种齐多303种子中，通过EMS处

理、自交和选择，筛选出矮秆突变体。

（2）矮秆突变体的鉴定。利用生长期、茎秆高度、穗位等性状对矮

秆植株进行鉴定。

（3）基因定位和克隆。利用分子标记和比较基因组学方法，对突变

基因进行定位和克隆。

（4）基因功能分析。利用基因表达和转基因技术，探究突变基因的

功能和调控机制。

2.研究方法

本研究采用以下方法：

（1）材料准备：选择玉米品种齐多303，进行EMS处理。

（2）筛选矮秆突变体：选择外观健康、生长正常的幼苗，分别进行

移栽、自交和选择。

（3）性状鉴定：测量矮秆突变体的生长期、茎秆高度、穗位等性状。

（4）分子标记：利用SSR和SNP等分子标记对突变基因进行定位。

（5）基因克隆：利用TALEN、CRISPR/Cas等技术对突变基因进行

克隆。

（6）基因功能分析：利用Northernblot、Westernblot和RT-PCR

等技术，对突变基因进行表达和定量分析。同时，利用转基因技术研究

突变基因在玉米中的生物学功能。

三、预期结果

本研究将寻找到新的玉米矮秆突变基因，并确定其遗传机制。同时，

也将深入探究植物生长和发育的调控机制，对植物遗传研究和杂交育种

具有重要的意义。

四、研究进程安排

本研究计划分为以下阶段：

第一阶段（2021年1月-2021年6月）：材料准备和EMS处理。

第二阶段（2021年7月-2021年12月）：矮秆突变体的筛选和性状

鉴定。

第三阶段（2022年1月-2022年6月）：分子标记和基因定位。

第四阶段（2022年7月-2022年12月）：基因克隆和功能分析。

第五阶段（2023年1月-2023年6月）：数据整理和论文撰写。

五、参考文献

1.李雪敏,王海涛,孟虎等.小麦根矮叶黄变突变体定位及基因克隆.

作物学报,2016,42(3):357-365.

2.吴亚菁,张巍,梁珍诚等.玉米矮秆突变基因的鉴定和遗传分析.中

国农业科学,2011,44(2):389-396.

3.陈欣,肖敏.基因克隆与分子分析实验教程(第三版).化学工业出版

社,2015.

4.ZhangZ,ZhaoY,DongZ等.Anefficientplantregenerationand

transformationsystemofmaize(Zeamays).PlantCellRep,2017,

36(10):1683-1693.