【正文】 編號(hào) NO.： 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 論文題目 海島棉抗黃萎病相關(guān)基因 GbEDS1 的克隆 與生物信息學(xué)分析 學(xué)生姓名 劉通 學(xué)號(hào) 2020014010216 成績(jī) 學(xué)院 農(nóng)學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 農(nóng)學(xué) 0902 指導(dǎo)教師姓名 張艷 指導(dǎo)教師職稱 講師 材料目錄： 任務(wù)書(shū) （ 1 ） 份 開(kāi)題報(bào)告 （含 文獻(xiàn)綜述） （ 1 ）份 指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) （ 1 ）份 答辯記錄表 （ 1 ）份 論文正文 （ 1 ）份 其它材料 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文任務(wù)書(shū) 學(xué) 院： 農(nóng)學(xué)院 教師姓名： 張艷 職 稱： 講師 2020 年 5 月 4 日 專業(yè)名稱 農(nóng)學(xué) 論文 題目 海島棉抗黃萎病基因 GbEDS1 的克隆與生物信息學(xué)分析 題目 來(lái)源 國(guó)家自然科學(xué)基金 目的意義： 我國(guó)目前推廣的棉花品種抗黃萎病性能差，不能滿足市場(chǎng)的需要。因此，培育抗黃萎病棉花品種，是當(dāng)前棉花育種迫切需要解決的問(wèn)題。近年來(lái)， 植物發(fā)育生物學(xué)研究取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，許多重要的發(fā)育機(jī)制在分子水平上得以闡明，這就為利用遺傳工程的方法改造植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程奠定了基礎(chǔ)?？裹S萎病基因的研究能為品種改良提供依據(jù)，具有顯著的學(xué)術(shù)理論價(jià)值和潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本研究利用 RTPCR和 RACE技術(shù)從海島棉克隆抗黃萎病相關(guān)基因 EDS1的 cDNA及開(kāi)放閱讀框序列（ Open reading frame， ORF） ， 并通過(guò)生物信息學(xué)分析，以預(yù)測(cè)該基因在棉花抗黃萎病過(guò)程中所起的作用，為基因功能驗(yàn)證提供理論依據(jù)。 可行性分析： 研究條件 課題組已有利 用 電子克隆方法、 RTPCR 和 RACE 技術(shù) ，從棉花中克隆出抗黃萎病相關(guān)基因的先例，并對(duì)基因進(jìn)行了表達(dá)特異性分析、原核表達(dá)分析。同時(shí)課題組成員 熟練掌握分子生物學(xué)理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)、生物信息學(xué)的應(yīng)用 因此，具備開(kāi)展基因克隆技術(shù)和條件。 本 實(shí)驗(yàn)室為河北省重點(diǎn)學(xué)科 ―― 作物遺傳育種實(shí)驗(yàn)室和河北省作物種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具有先進(jìn)的儀器設(shè)備條件，完全能夠滿足本研究的需要。因而在人員和儀器設(shè)備條件方面也是可行的。 預(yù)期結(jié)果 獲得 GbEDS1 基因 cDNA 全長(zhǎng) 2190bp，開(kāi)放閱讀框長(zhǎng) 1848bp。 對(duì)該基因 進(jìn)行生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)其功能并為其功能的研究奠定理論依據(jù)。 可能存在的問(wèn)題 從棉花樣品中高效地提取完整的 RNA，由于其植物體內(nèi)多糖多酚含量高，給提取帶來(lái)難度。 進(jìn)度安排： : 查找國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)與本試驗(yàn)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)， 制定實(shí)驗(yàn)方案。 ： 提取棉花總 RNA，獲得質(zhì)量較高的 RNA，進(jìn)行 cDNA 的片段合成 。 ： 設(shè)計(jì)并合成相關(guān)引物，擴(kuò)增棉花相關(guān)基因 GbEDS1 及全長(zhǎng)ORF，克隆并測(cè)序 。 ：對(duì)基因進(jìn)行生物信息學(xué)的分析，從而預(yù)測(cè)基因的功能。 ：整理實(shí)驗(yàn)材料，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯。 專家意見(jiàn)： 專家簽字： 年 月 日 學(xué)院意見(jiàn) : 院長(zhǎng)： 年 月 日 農(nóng) 學(xué)院 農(nóng)學(xué) 專業(yè) 劉通 學(xué)生： 現(xiàn)把 20202020 學(xué)年，第 二 學(xué)期的畢業(yè)論文 安排下達(dá)給你，你本學(xué)期承擔(dān)的畢業(yè)論文任務(wù)如下： 依據(jù)本任務(wù)書(shū)中論文題目、目的意義、可行性分析的內(nèi)容完成開(kāi)題報(bào)告。 按照開(kāi)題報(bào)告的要求按期完成畢業(yè)論文各項(xiàng)工作的實(shí)施。 完成畢業(yè)論文的撰寫。 完成畢業(yè)論文的答辯。 請(qǐng)按相關(guān)要求完成畢業(yè)論文任務(wù)。 教師簽字： 2020 年 5 月 4 日 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告 題 目 ： 海島棉抗黃萎病相關(guān)基因 GbEDS1 的克 隆與生物信息學(xué) 分析 學(xué) 院： 農(nóng)學(xué)院 學(xué)生姓名： 劉通 專 業(yè)： 農(nóng)學(xué) 班級(jí)學(xué)號(hào)： 2020014010216 指導(dǎo)教師姓名： 張艷 指導(dǎo)教師職稱 ： 講師 2020 年 6 月 5 日 學(xué)生姓名 劉通 專業(yè)班級(jí) 農(nóng)學(xué) 0902 學(xué) 號(hào) 2020014010216 指導(dǎo)教師 張艷 職 稱 講師 所在學(xué)院 農(nóng)學(xué)院 論文名稱 海島棉抗黃萎病相關(guān)基因 GbEDS1 的克隆與生物信息學(xué)分析 選題依據(jù) ： 理論依據(jù) 本研究根據(jù)不同物種的 EDS1 核酸保守區(qū)域設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物，利用 RTPCR 和 RACE技術(shù)從海島棉克隆抗黃萎病相關(guān)基因 EDS1 的 cDNA 及開(kāi)放閱讀框序列（ Open reading frame， ORF） ，并利用生物信息學(xué)軟件分析序列特征特性。 目的 意義 棉花是世界上重要的經(jīng)濟(jì)作物，據(jù)估計(jì)，棉花創(chuàng)造的年產(chǎn)值達(dá) 18002020 億美元，全世界有 18 億 人口以種植棉花為生 [1]。棉花在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中都受到病害的威脅，而黃萎病是棉花病害中對(duì)生產(chǎn)和產(chǎn)量威脅最大、危害最重的病害。棉花黃萎?。?Verticillium wilt）是一種土傳真菌性病害，由于其寄主廣泛、土壤傳播快、抗逆性強(qiáng)和變異性大等特點(diǎn)，已經(jīng)成為棉花生產(chǎn)上第一大病害 [2]。隨著植物抗病機(jī)理研究的不斷深入和基因工程手段的運(yùn)用，通過(guò)向棉花中定向?qū)胪庠纯共』蛞蕴岣呙藁▽?duì)黃萎病的抗性，創(chuàng)造新的抗病種質(zhì)已經(jīng)成為防治黃萎病的有效途徑 [3, 4]。 EDS1（ enhanced disease susceptibility 1） 基因在 1999 年被首次克隆 [5, 6]，研究表明，EDS1 是煙草中 RPS4 調(diào)節(jié)的過(guò)敏反應(yīng) HR 所依賴的一個(gè)信號(hào)元件 [7]；番茄中 Ve1 介導(dǎo)的對(duì)大麗輪枝菌的抗性反應(yīng)依賴于 EDS1 和 NDR1[8, 9]；葡萄 EDS1 基因具有抗白粉病的作用 [10]。 EDS1 誘導(dǎo)了 R 基因控制的抗性，即調(diào)節(jié)了活性氧的爆發(fā)及 HR 反應(yīng)的表達(dá)，并且通過(guò)在侵入位點(diǎn)積累水楊酸（ Salicylic Acid, SA）的方式增強(qiáng)了對(duì)病原菌的抵抗作用 [11, 12]。研究報(bào)道進(jìn)一步證實(shí) EDS1 基因是植物抗病反應(yīng)中的一個(gè)重要信號(hào)元件。 因此，關(guān)于 EDS1 的研究對(duì)于解決植物致病和抗病機(jī)制、進(jìn)行品種改良和針對(duì)分子靶標(biāo)進(jìn)行新農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)備受廣泛的關(guān)注。 關(guān)于植物抗病信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中參與抗病反應(yīng)的關(guān)鍵基因，不同物種在抗病機(jī)制上可能具有一定的保守性（ Fradin 等 , 2020。 Fradin 等 , 2020。 陳捷胤 , 2020。 Gayoso, 2020）?；诖?，本研究將根據(jù)不同物種的 EDS1 核苷酸保守區(qū)域設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物，通過(guò) RTPCR 和 RACE技術(shù)克隆海島棉抗黃萎病相關(guān)基因 GbEDS1 并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)分析。研究結(jié)果將為棉花抗黃萎病育種提供重要基因 資源，為解析黃萎病抗性機(jī)制提供理論依據(jù)。 參考文獻(xiàn) [1] Kumria R, Sunnichan V G, Das D K, et al. High frequency somatic embryo production and maturation into normal plants in cotton (Gossypium hirsutum) through metabolic stress[J]. Plant Cell Rep, 2020, 21: 635639. [2] 周兆華 , 張?zhí)煺?, 潘家駒 , 等 . 大 麗輪枝菌在棉花品種上的致病力分化研究 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2020, 33 (2): 5157． [3] 簡(jiǎn)桂良 , 盧美光 . 棉花抗黃萎病品種選育方法探討 [J]. 植物病理學(xué)報(bào) , 2020, 34(4): 356360. [4] 潘家駒 , 張?zhí)?