利用降解组和芯片数据挖掘与小麦赤霉病相关的miRNA及其靶基因开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，人类所消耗的热量中有20%是由小麦提供的(fao.2011)。

随着人口增长，对小麦的需求量将会增加。

但是由于气候变化造成的环境问题，将会导致小麦产量下降(manickavelu et al.2012)。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标、内容利用ncbi上的降解组文库挖掘小麦mirna，并且通过研究它们的靶基因的变化情况，来分析它们的功能。

拟解决的关键问题（1） 鉴定mirna的靶基因。

（2） 分析靶基因的功能。

3. 研究的方法与方案

研究方法与实验方案：（1） 利用芯片数据得到66个响应赤霉病菌的小麦mirna，用psrnatarget预测它们的靶基因；（2） 利用bowtie将预测得到的靶基因比对到降解组测序文库(accession: srx493831) (http://www.ncbi.nlm. nih.gov/sra/?term=srx493831)上，对这些靶基因进行验证；（3） 通过一个python脚本，将第二步中所验证得到的靶基因与预测得到的靶基因整合到一起，进一步验证靶基因；（4） 将第（3）步得到的确定的靶基因与fhb mrna芯片探针序列进行比对，找到靶基因对应的探针，同时利用探针数据分析靶基因的功能。

技术路线：利用芯片得到66个响应赤霉病菌的mirna→psrnatarget预测靶基因→利用降解组测序文库验证靶基因→整合靶基因预测结果和降解组比对结果→确定正确的靶基因→与mrna芯片探针序列进行比对从而验证靶基因的功能可行性分析：因为降解组测序法与mirna的特点，所以降解组测序主要应用在mirna靶基因的鉴定上。

目前，已经有包括小麦在内的多种植物成功地通过这种方法挖掘出了它们mirna及其靶基因。

4. 研究创新点

目前，已有了不少将降解组测序方法应用到miRNA的挖掘及其功能分析的研究，但在小麦miRNA相关研究中，降解组测序方法的应用还较少，本次实验正是希望将这项技术应用到小麦的miRNA的挖掘中，从而增加对小麦miRNA的了解，更深入地阐明小麦的生理机制。

5. 研究计划与进展

2014年89月，阅读相关文献并进行相关实验操作培训；2014年10月2015年1月，正式进行实验研究，并进行相关实验操作培训2015年2月2015年4月，完成全部研究内容，总结，撰写文章。