生物工程專業(yè)開題報告

　　開題報告初步規(guī)定了課題研究各方面的具體內(nèi)容和步驟，下面是小編搜集整理的生物工程專業(yè)開題報告，歡迎閱讀查看。

　　題目：中棉所系列品種指紋圖譜的構(gòu)建

　　一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義

　　本課題利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所選育的中棉所系列品種進(jìn)行研究，篩選出一批在中棉所品種間表現(xiàn)良好多態(tài)性的SSR引物，構(gòu)建出中棉所系列品種的指紋圖譜，并將其應(yīng)用于中棉所系列品種的身份識別。

　　課題完成可以利用該指紋圖譜有效地區(qū)分不同的棉花品種，減少和杜絕棉花種子生產(chǎn)活動中對某一授權(quán)品種的侵權(quán)行為，為棉花新品種的注冊和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)提供分子依據(jù)。

　　二、文獻(xiàn)綜述(國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向)

　　棉花指紋圖譜具有品種特異性，即同一品種的不同植株具有相同的遺傳背景，任何一種植株的DNA指紋圖譜均可以代表所屬品種的特征[1-2]。某個品種的指紋圖譜就相當(dāng)于該品中的“身份證”，對構(gòu)建雜交棉指紋圖譜具有重要的意義。

　　據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)報道，SSR標(biāo)記被廣泛應(yīng)用與植物基因定位和QTLs分析、DNA指紋和品種鑒定、種質(zhì)資源保存和利用、系譜分析和標(biāo)記輔助育種。和傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)鑒定方法及其它分子標(biāo)記鑒定技術(shù)相比，SSR的擴增產(chǎn)物穩(wěn)定，為共顯性標(biāo)記，SSR在染色體上呈隨機分布,可以有效揭示作物自交系間的遺傳差異，因此利用其建立的指紋圖譜穩(wěn)定可靠，相對于其它分子標(biāo)記具有很大的優(yōu)越性。

　　Kozhukhova等選用10對SSR引物構(gòu)建了40個玉米基因型的指紋圖譜應(yīng)用到品種注冊登記中[3]。李俊芳等應(yīng)用SSR技術(shù)構(gòu)建了2004-2005年國家玉米主產(chǎn)區(qū)預(yù)試參試品種的DNA指紋圖譜，并根據(jù)SSR指紋圖譜分析了參試品種的真實性和一致性[4-5]。王鳳格等從九個方面對DNA指紋庫構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了全面的規(guī)范，為不同單位合作開展大規(guī)模的DNA指紋庫構(gòu)建研究奠定基礎(chǔ)[6]�？锩偷炔捎肧SR標(biāo)記構(gòu)建2008年中國3大棉區(qū)8個棉花主產(chǎn)省份32份棉花主栽品種的DNA指紋圖譜并進(jìn)行遺傳多樣性分析[7-12]。

　　李根英等以國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)、國際干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究中心(ICARDA)、法國Agropolis研究所和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了包括134對SSR引物×2457個普通小麥品種的指紋圖譜數(shù)據(jù)庫“CIMMYT-FPDF-Public-Wheat”并發(fā)布于CIMMYT的網(wǎng)頁上，為利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行小麥種質(zhì)遺傳多樣性研究，實現(xiàn)小麥遺傳資源和信息資源全球共享提供了重要工具和技術(shù)平臺[12-15]。2007-9-14中華人民共和國農(nóng)業(yè)部發(fā)布了NYT1432-2007《玉米品種鑒定DNA指紋方法》中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為水稻提供了快速、高效、穩(wěn)定的品種鑒定方法。

　　在棉花上利用SSR分子標(biāo)記構(gòu)建棉花指紋圖譜及進(jìn)行雜交種種子純度檢測相關(guān)研究比起其它作物起步較晚，尚未見到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的報道。至目前我國棉種的真實性與品種純度鑒定仍依靠田間小區(qū)鑒定方法，需要投入大量的人力、物力，成本高、耗時長，時效性差。

　　雖然廣大科研工作者普遍認(rèn)為，利用分子標(biāo)記進(jìn)行棉花品種鑒定是可行的，但因現(xiàn)有的分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行品種鑒定缺乏系統(tǒng)研究，存在鑒別能力不夠高、操作步驟較多、耗費時間長、試驗成本較高等問題，不能完全適應(yīng)實踐中大規(guī)模檢測的需要。因此，有必要針對限制棉花DNA指紋鑒定實用化的因素，迅速開展我國棉花品種DNA指紋鑒定的研究工作，建立高效準(zhǔn)確、經(jīng)濟簡便的DNA指紋鑒定體系，并以此為基礎(chǔ)開展我國主栽棉花品種DNA指紋數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與應(yīng)用研究工作。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1]蘇順宗.利用SSR分子標(biāo)記鑒定雜交水稻種子純度的研究[D].四川:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2003.

　　[2]趙久然.中國玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫的構(gòu)建[J].中國可持續(xù)發(fā)展,2005,(8):63-66.

　　[3]KozhukhovaN.E.,SivolapYu.M.Identificationandregistrationofmaizegenotypeswiththeuseofmolecularmarkers[J].RussianJournalofGenetics,2004,40(1):49–55.

　　[4]李俊芳,張雪原,孫世賢,王守才.國家玉米主產(chǎn)區(qū)預(yù)試品種的SSR分析I.預(yù)試品種的真實性和一致性評價[J].玉米科學(xué),2006,14(6):38-4.

　　[5]李汝玉,李群,譚振馨,顏廷進(jìn),張文蘭,宋國安,侯淑貞.利用SSR標(biāo)記技術(shù)檢測玉米雜交種純度[J].玉米科學(xué),2005,13(1):15-18.

　　[6]王鳳格,趙久然,郭景倫,孫世賢.中國玉米新品種標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫構(gòu)建研究的幾點思考[J].植物學(xué)通報,2005,22(1):121-128.

　　[7]王鳳格,趙久然,戴景瑞,郭景倫,原亞萍,王璐,易紅梅,孫世賢,呂波.玉米品種DNA指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范[J].分子植物育種,2007,5(1):128-132.

　　[8]陳年偉,張體剛,徐昌能,余敖,林琦,肖華.SSR分子檢測與田間種植鑒定雜交稻種子純度的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué),2009,22(3):553-555.

　　[9]程本義,施勇峰,沈偉峰,莊杰云,楊仕華.水稻品種DNA指紋檢測技術(shù)體系及其應(yīng)用[J].雜交水稻,2008,23(1):54-59.

　　[10]RussellJ.,FullerJ.,YoungG.,ThomasB.,TaraminoG.,MacaulayM.,WaughR.,PowellW.Discriminatingbetweenbarleygenotypesusingmicrosatellitemarkers[J].Genome,1997,40(4):442-450.

　　[11]HuangX.Q.,Bernera.,Raderm.s.Ganalm.w.Assessinggeneticdiversityofwheat(TriticumaestivumL.)germplasmusingmicrosatellitemarkers[J].TheorApplGenet,2002,105:699-707.

　　[12]匡猛,楊偉華,許紅霞,王延琴,周大云,馮新愛.中國棉花主栽品種DNA指紋圖譜構(gòu)建及SSR標(biāo)記遺傳多樣性分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(1):20-27.

　　[13]李根英,SusanneL.,MarilynL.W.,夏先春,何中虎,孫其信.小麥指紋圖譜數(shù)據(jù)庫的建立及SSR分子標(biāo)記試劑盒的研發(fā)[J].作物學(xué)報,2006,32(12):1771-1778.

　　[14]武耀廷,張?zhí)煺?郭旺珍,殷劍美.陸地棉品種SSR標(biāo)記的多態(tài)性及用于雜交種純度檢測的研究[J].棉花學(xué)報,2001,3(3):131-133.

　　[15]殷劍美,陳升,狄佳春,許乃銀,肖松華,劉劍光,吳巧娟.雜交棉蘇雜118的SSR指紋圖譜構(gòu)建[J].江蘇農(nóng)業(yè)科技,2007,(4):29-31.

　　三、擬采取的研究方法(方案、技術(shù)路線等)和可行性論證

　　1研究方案：

　　探索建立棉花總DNA的快速高效提取技術(shù);建立并優(yōu)化適宜棉花遺傳分析的高效穩(wěn)定的SSR-PCR技術(shù)體系，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);篩選出在中棉所系列品種間表現(xiàn)穩(wěn)定多態(tài)性的SSR引物，構(gòu)建中棉所系列品種的指紋圖譜，并將之應(yīng)用于該品種的身份識別，為品種保護(hù)提供分子依據(jù)。

　　2技術(shù)路線：

　　3、可行性論證：

　　(1)技術(shù)方法成熟，路線可行;

　　(2)材料充足，試劑耗材滿足需要;

　　(3)實驗儀器設(shè)備完備，達(dá)到實驗要求。

　　四、預(yù)期結(jié)果(或預(yù)計成果)

　　撰寫畢業(yè)論文。

　　五、研究進(jìn)度安排

　　20XX.2.16-20XX.2.28棉花幼苗培養(yǎng)及材料的DNA提取

　　20XX.3.1-20XX.3.31不同品種間多態(tài)性引物的篩選

　　20XX.4.1-20XX.4.30利用篩選出多態(tài)性引物構(gòu)建中棉所系列品種的指紋圖譜

　　20XX.5.1-20XX.5.20數(shù)據(jù)分析，處理，撰寫畢業(yè)論文

　　六、主要參考文獻(xiàn)

　　KozhukhovaN.E.,SivolapYu.M.Identificationandregistrationofmaizegenotypeswiththeuseofmolecularmarkers[J].RussianJournalofGenetics,2004,40(1):49–55.

　　王鳳格,趙久然,戴景瑞,郭景倫,原亞萍,王璐,易紅梅,孫世賢,呂波.玉米品種DNA指紋數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范[J].分子植物育種,2007,5(1):128-132.

　　程本義,施勇峰,沈偉峰,莊杰云,楊仕華.水稻品種DNA指紋檢測技術(shù)體系及其應(yīng)用[J].雜交水稻,2008,23(1):54-59.

　　RussellJ.,FullerJ.,YoungG.,ThomasB.,TaraminoG.,MacaulayM.,WaughR.,PowellW.Discriminatingbetweenbarleygenotypesusingmicrosatellitemarkers[J].Genome,1997,40(4):442-450.

　　武耀廷,張?zhí)煺?郭旺珍,殷劍美.陸地棉品種SSR標(biāo)記的多態(tài)性及用于雜交種純度檢測的研究[J].棉花學(xué)報,2001,3(3):131-133.

　　殷劍美,陳升,狄佳春,許乃銀,肖松華,劉劍光,吳巧娟.雜交棉蘇雜118的SSR指紋圖譜構(gòu)建[J].江蘇農(nóng)業(yè)科技,2007,(4):29-31.

　　匡猛,楊偉華,許紅霞,王延琴,周大云,馮新愛.中國棉花主栽品種DNA指紋圖譜構(gòu)建及SSR標(biāo)記遺傳多樣性分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,44(1):20-27.

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