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1、ChinaAgriculturalUniversity项目编号:创新训练项目立项申请书项目名称玉米种子萌发突变体的筛选与鉴定项目执行时间年项目团队人数人项目负责人姓名学号院系班级手机电子邮箱项目成员1姓名学号院系班级手机电子邮箱项目成员2姓名学号院系班级手机电子邮箱师况导情姓名杜雪梅职务职称讲师电话电子邮箱填表日期年月日项目简介（IoO字以内）种子萌发对植物生存和农业生产至关重要。筛选鉴定种子萌发突变体是克隆萌发基因、研究基因功能的重要手段。本实验前期通过EMS诱变获得了一系列突变体，可用于种子萌发性状的筛选与鉴定，从而获得典型的萌发异常突变体，为后续基因克隆和功能研究奠定基础。一、申请理由（
2、内容应包括自身具备的知识条件、特长、兴趣和已有的知识基础）二、立项背景（包括国内外研究现状、趋势、研究意义、参考文献和其他有关背景材料）种子是农业的“芯片”，是国家粮食安全的命脉。随着我国农业生产方式机械化程度提高，对高质量种子要求越来越高，播种精量化、单粒化已成为必然。2021年11月1日，粮食作物种子第1部分：禾谷类国家标准第1号修改单正式实施，明确了玉米单粒播种子质量要求,将单粒播种种子发芽率指标由85%调为93%。推广使用单粒播种，不仅有利于加快推进播种机械化，减轻人工间苗定苗辛苦，且大大减少了用种量，节省了大量制种面积，但对于玉米种子萌发质量的要求也进一步提高。玉米种子萌发质量的高低
3、直接决定田间出苗质量，而种子萌发受到内部因素和外部环境条件的共同影响。从遗传因素入手，挖掘调控萌发的关键基因，通过基因工程或分子育种策略，改良玉米种子的萌发能力，是提高玉米种子萌发质量的重要举措。然而，目前关于玉米种子萌发的基础研究薄弱，被克隆的萌发调控基因也非常少。筛选鉴定种子萌发突变体，利用突变体克隆相关调控基因，是研究种子萌发调控机理的重要手段。在水稻中，利用突变体克隆了萌发调控基因CationStaedAnther（CSA）并研究了其调控萌发的机制,以及利用OsTPPl突变体研究了海藻糖磷酸醐编码基因通过脱落酸途径调控种子萌发u2%在拟南芥中,利用突变体研究了G1.R3.5通过调控GA
4、和ROS信号来调节种子萌发以及利用突变体研究PTR2基因对种子早期萌发过程中吸水的调控作用3.文本项目前期利用EMS诱变获得了一系列突变体材料，并自交获得了相应M2代种子。在此基础上，本项目将对其萌发相关性状进行筛选和鉴定，以期获得纯合的萌发异常突变体材料，为后续克隆萌发调控基因，深入研究种子萌发的分子机理奠定基础。参考文献：1 Sun1.inlin,YuanZheng,WangDuoxiang,etal.CarbonStarvedAnthermodulatessugarandABAmetabolismtoprotectriceseedgerminationandseedlingfitness
5、J.Plantphysiology,2021,(0):1-14.2 WangGuanqun,1.iXiaozheng,YeNenghui,etal.OsTPPlregulatesseedgerminationthroughthecrosstalkwithabscisicacidinriceJ.TheNewphytologist,2021,230(5):1925-1939.3 JuChuanli,SongYanan,KongDongdong.ArabidopsisG1.R3.5-modulatedseedgerminationinvolvesGAandROSSignalinglJ.Plantsi
6、gnaling&behavior,2020,15(3):.4 ChoiMyoung-Goo,KimEuiJoong,SongJi-Young,etal.Peptidetransporter?(PTR2)enhanceswateruptakeduringearlyseedgerminationinArabidopsisthaliana.Plantmolecularbiology,2020,102(6):615-624.三、特色与创新一、材料独具特色：本项目所用材料为实验室前期自行创制，且已获得M2代材料，可直接用于萌发突变体的初步筛选鉴定。二、筛选方法具有创新性：由于室温条件下，玉米种子萌发极快
7、，导致种子早期萌发速率表型难以鉴定。为了延缓种子的萌发速度，同时又避免极度低温抑制种子萌发导致无法区分突变材料，通过前期摸索，开发了一套鉴定种子萌发速度的流程，可对突变体进行有效区分。四、实施计划及方案（包括进度安排、研究方案、实验方案、技术路线等）实验进度安排2022年3月-4月，M2代突变体的初步筛选：通过萌发实验，筛选出萌发异常的突变体材料。2022年5月-8月，突变体材料田间种植鉴定：将筛选出的突变体材料在涿州种植基地播种，观察种子田间萌发情况。2022年9月-10月，材料成熟收获，进行脱粒考种。2022年11月T2月，种子萌发相关性状鉴定。对收获材料进行萌发实验，测定发芽率、萌发速度
8、等相关性状。2023年1月-3月，数据分析，完成结题报告撰写。技术路线萌发实验，利用M2代材料筛选突变材料体材料ID间播种，鉴定突变体田间萌发表型收获考种脱粒利用M3代进行萌发实验，获得纯合的萌发突变体材料五、实施基础与条件（包括项目实施应具备的专业知识、基本仪器、设备及实施条件）1、实验室前期已经获得EMS诱变的突变体材料，且获得了M2代材料，为项目实施提供了充足的材料。2、涿州田间试验基地可保证相关材料的种植与收获，实验室拥有良好的实验平台及操作条件，具有成熟的种子萌发性状鉴定方法，为本研究的顺利实施提供了技术保证。六、预期成果（包括发表论文、竞赛获奖、申请专利及其他）1、筛选鉴定出多份纯合的萌发异常突变体材料。2、提交结题报告。七、经费预算（包括大概支出科目、金额、计算根据及理由）序号仪器、材料、药品名称单位数量单价总价123456789101112131415合计八、申请人签名项目负责人：项目团队成员：年月日九、导师意见签名年月日十、学院意见签名学院公章
