1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
在农作物品质和产量的基因工程改良中,为了达到改良品质或提高产量的目的,常常需要在组织细胞中过量或抑制一些基因的表达,而转基因表达的调控主要通过合适的启动子来实现。目前,用于农作物遗传转化的启动子多属组成型表达启动子(如CaMV35S启动子等),由于其为组成型表达,故容易对农作物的生长造成不良影响,导致农作物农艺性状较差。随着分子生物学技术的发展,人们已经从农作物中分离到多种组织特异性启动子,如叶、花、根和种子特异性表达启动子等,从而使外源基因在农作物的特定部位或发育阶段能够产生有用蛋白质或其他代谢产物。种子特异性启动子(Seed-specificpromoter)可以控制外源基因在农作物种子中的高效表达,提高目的基因表达产物的有效浓度,最大限度地减少对农作物其他代谢途径的影响。此外,我国主要粮食作物和油料作物如水稻、玉米和大豆等,其主要的食用部位均为种子。因此,种子特异性启动子的研究和应用在定向改良农作物品质性状方面具有重要的理论和实践意义。
在种子发育过程中,贮藏蛋白基因是少数几个在种子中大量表达的基因；种子贮藏蛋白是基因表达的直接产物，大量积累于种子中；种子发育的生理学和遗传学研究比较深人；这些有利因素使种子贮藏蛋白基因成为研究基因调控的理想对象。因此，从种子贮藏蛋白墓因中克隆种子特异性启动子是十分有效而简便的方法，并且具有巨大的潜在市场价值和应用价值。
伴大豆球蛋白(β-conglycinin)是7S贮藏蛋白,在大豆种子中含量丰富，由α、α′和β亚基组成，3个亚基的启动子片段在序列结构上有很大的相似性，具有多种种子特异性启动子所特有的序列元件β-conglycinin启动子在增加转基因植物种子营养物质含量的研究中广泛应用，Joseph等利用β-conglycinin的α′亚基启动子驱动植酸酶基因在大豆中表达，转基因大豆种子中植酸盐含量与对照相比减少12.6%~24.8%，植酸酶降低大豆中植酸,能够促进人和动物对矿物质的吸收，提高磷的利用率，从而降低磷的环境污染。
2. 研究的基本内容和问题
以RT-PCR技术鉴定并筛选出在种子中特异表达的β伴球蛋白α亚基基因并克隆其启动子序列；通过序列分析构建该启动子的pBI121-Pro-GUS载体并转化烟草，希望通过农杆菌介导的方法研究其启动子的活性及组织特异性，从而为棉花种子分子改良的研究和应用奠定基础。
3. 研究的方法与方案
植物种子中β伴球蛋白是主要的贮藏蛋白，具有种子特异表达的特性，在大豆、烟草、拟南芥及油菜中已有广泛研究。同样，棉花种子中也含有大量的β伴球蛋白及相关基因；棉花雷蒙德氏棉基因组序列的公布也为启动子的同源克隆提供了一个很好的平台。
1、方法
1.1棉花基因组DNA的提取
4. 研究创新点
β伴球蛋白是种子贮藏蛋白的主要组成成分，在大豆中α亚基基因启动子具有种子特异性；但在棉花种子中研究较少。本研究从TM-1基因组中分离到了β伴球蛋白α亚基的启动子，希望通过农杆菌介导的方法研究其启动子的活性及组织特异性，从而为棉花种子分子改良的研究和应用奠定基础。
5. 研究计划与进展
2014.1-2014.2
设计β伴球蛋白α亚基的定量引物，并验证其在组织中的特异性表达；同时克隆其启动子序列；
2014.3-2014.4
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