二、实施计划及方案(明确各个环节对培养学生创新能力的具体思路及考核办法)
实验计划：
1.筛选亲本之间的多态性标记：
以自交系郑58和B73的叶片为材料，提取基因组DNA，通过PCR技术筛选出亲本之间有多态性的分子标记。
2.基因初定位：
通过BSA的方法，利用有多态性的分子标记对对候选基因进行初定位，锁定目标基因在某一条染色体上。
性别
男
出生日期
1979.5
最后学历与学位
博士
专业技术职务
副教授
从事专业
玉米遗传育种
一、项目概况
玉米子粒因其易于观察和解剖的生理结构特征而成为研究被子植物种子发育的理想模式材料。胚和胚乳是组成玉米子粒的主要组成部分，其中胚乳又可从结构和功能上分为淀粉层（starch endosperm，Se），糊粉层（aleurone），胚乳基质转移层（basal endosperm transfer layer，BETL）和胚附着区（embryo surrounding regin，ESR）四个部分（Olsen，2001，Lopes 1993，Berger 1999）。参与控制这四个区域的任何一个基因发生突变均能够影响到籽粒的发育，导致籽粒变小、变大或者营养成分增加或减少。目前，已经利用突变体策略克隆到了大量控制籽粒发育关键基因。
玉米Opaque1是最早被定名的一个粉质胚乳突变体，通过图位克隆的方法克隆了这个基因。Opaque1编码一个植物特异的肌球蛋白Myosin XI-I，主要作用于细胞的内质网（ER）上，通过控制ER的流动性，而影响在ER上形成的蛋白体的形态和数目。这个工作揭示了玉米胚乳细胞中重要的储藏性细胞器－蛋白体的形成机制（Plant Cell，2012）；通过图位克隆的方法对Opaque7进行了基因克隆。该基因编码一个胞质中的草酸酰基合成酶，通过三羧酸路径，影响主要的氨基酸生物合成，从而影响醇溶蛋白的翻译和积累，揭示了一个全新的储藏蛋白调控的分子路径（Genetics，2011）；Opaque6编码脯氨酸合成关键酶P5CS2。该基因功能丧失造成细胞内游离脯氨酸含量大幅下降，累积空载的氨酰tRNA，从而反馈抑制蛋白翻译的起始（Plant Cell，2014）；Floury4编码一个突变的醇溶蛋白。突变造成该醇溶蛋白的信号肽无法正常剪切，使得突变蛋白滞留在内质网上，造成蛋白体严重变形，并发生粘连。胚乳细胞产生严重的ER逆境，促进了胚乳细胞的提早凋亡（Plant Physiology，2014）；通过转录组和ChIP-seq分析，确定了Opaque2的下游直接靶标，其中包括了绝大部分的醇溶蛋白基因，以及其他功能基因，解释了该基因长期困扰的多效性突变表型（Plant Cell，2015）。
本研究项目前期已经通过前期已经通过对骨干自交系郑58进行了EMS化学诱变处理，通过连续3年的筛选和鉴定，获得了318个玉米籽粒大小突变体，并与野生型自交系B73配制了F2分离群体。本项目将在此基础上开展以下研究：1）对突变的表型进行分析，确定突变体发育变化的关键部位；2）筛选亲本之间（郑58和B73）有多态性的分子标记；3）开发新的分子标记，进行精细定位；4）控制突变性状的候选基因分析；5）通过测序确定目标基因，为功能分析奠定基础。
三、项目实施的基础和条件
本项目前期已经开展了突变体的筛选和鉴定，并分别配制了F2或BC1分离群体；已经合成了均匀分布于玉米10条染色体的分子标记500个；为本项目的顺利实施在遗传材料和实验技术方面提供了保障。
四、学生提交的成果
1）学生提交文献综述及文献阅读报告；
2）通过候选基因分析，确定候选基因3-5个。
五、经费预算
申请经费2000元，具体如下
1）主要用于实验记录本、笔、记录牌的等；
2）材料费主要用于打印、复印、装订文献及相关资料；
3）试剂费用主要用于购买PCR试剂等。
六、学院URP领导小组意见
签字（盖章）
年月日
3.精细定位及候选基因分析：
在目标染色体的锁定区域开发新的分子标记，利用配制的分离群体开展精细定位，通过测序和生物信息学的方法对候选基因进行分析。
考核办法：
1.课题相关文献查阅：指导学生查阅相关领域资料，了解该领域的工作进展。每人提交一份阅读资料报告及论文综述，并举行相关学术小组讨论会。
2.获得控制玉米籽粒大小突变体候选基因3-5个。
中国ห้องสมุดไป่ตู้业大学
本科生“URP”立项申请书
项目名称玉米籽粒大小突变体精细定位
申 请人宋伟彬
工作单位农学院
联系电话62731416
电子信箱songwb@
填表日期2016.4
中国农业大学教务处制
项目名称
玉米籽粒大小突变体精细定位
项目起止时间
2016.5-2017.5
项目申请人情况
姓名
宋伟彬