柳枝稷PvDREB1a基因的克隆与功能分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

干旱与盐害对植物的生长发育产生严重的影响，造成作物减产，并使生态环境日益恶化。随着世界人口的剧增，粮食的供求矛盾日益突出。如何提高植物或作物的抗旱性和耐盐性的研究世界各国给予了高度重视。我国干旱、半干旱和盐碱地区约占国土面积的一半上，即使在非干旱的主要农业区，也会经常受到旱灾袭击，在灌溉地区次生盐渍化田还在继续增加。传统常规育种的新品种选育历程长、受物种间的限制等，而利用植物基因工程技术实现在基因水平上改造植物更具有科学性和精确性，同时可以定向的改造植物遗传性状，提高育种的目的性和可操作性，实现基因在生物界的共用性，丰富基因资源。

柳枝稷(panicumvirgatuml.)是一种重要的能源植物种，是禾本科黍属植物，植株高大，根系发达，叶型紧凑具有根茎。柳枝稷耐旱耐湿，能生长在各种天然沙地或肥沃土壤都能生长，适应性很强，适宜其生长的ph为4.9～7.6，在中性条件下生长最好。柳枝稷水肥资源利用效率高，寿命长可达到10到15年。它是典型的多年生暖季型草，有较好的草料特性和水保持水土的能力。由于柳枝稷的适应性强，能迅速生长，产量高，对土壤要求低，需水、需肥量少，病虫害少等优点，被认为是植物能源的潜在来源，越来越受到人们的关注。而且，它是c4植物，其水分利用率高，通过多种代谢途径来进行碳的固定。柳枝稷作为植物能源原料种植，不会污染环境，能减少空气污染和降低温室应，通过固定地下碳来提高土壤质量，有利于水土保持和生态保护；燃烧是不会产生一些有毒气体；低成本，其转化气体或液体的过程较简单易操作；可再生，可以循环利用；利用安全及方便等。

我国地域辽阔以及丰富的植物多样性为研发能源植物提供了优越的条件。当下我国还有很多没有开辟的荒地，在荒漠土壤中种植能源植物，有利于植物能源的研发及生态恢复和减少水土流失。由于能源植物不能与粮争地，因此需要重复利用边际地和退化土地。然而边际地和退化土地的主要问题（干旱、盐渍化、重金属污染等），能源植物、特别是高大的多年生禾草（如柳枝稷）能够在边际地生长，并对土壤有修复作用。同时能源植物如柳枝稷生产的绿色燃料，有利于生态保护，并对不可再生资源有一定的补充作用。

2. 研究的基本内容和问题

（1）研究目标

本研究利用从公共信息平台中基因组信息库中得到的一系列dreb转录因子为研究起始，利用qrt-pcr技术分析此类基因在柳枝稷干旱胁迫下的表达谱变化，筛选与干旱胁迫有关的目标基因。pcr扩增并克隆目标基因全长，将其在模式植物烟草中过量表达，分析其是否能够提高植物的抗旱性，验证目标基因功能，为加快柳枝稷抗性育种提供理论基础。

（2）研究内容

3. 研究的方法与方案

2.研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

（1）研究方法

①文献综述法

4. 研究创新点

本项目的创新之处

（1）本研究项目以柳枝稷为研究对象，目前有关柳枝稷抗逆基因挖掘研究较少；本项目率先在柳枝稷抗旱相关dreb基因，并进行功能验证。

（2）项目将进行各类生物信息学分析，为本项目成员生物信息学学习提供了一个较好的平台。

5. 研究计划与进展

项目研究计划及预期进展

（1）2014.6~2014.7

熟悉各类生物信息学软件；基于基因组数据库信息，检索柳枝稷dreb基因。