1、毕业论文开题报告海洋生物资源与环境坛紫菜MNSOD的克隆与分析一、选题的背景与意义1、背景紫菜是目前世界上人工养殖经济价值最高的海藻之一,全世界年总产值接近20亿美元,约占人工养殖海藻的2/3,我国的紫菜产量位居世界首位1。坛紫菜PORPHYRAHAITANENSIS属于红藻门红毛菜科紫菜属,为我国特有的暖温带性海藻，是我国两个主要紫菜栽培品种之一。坛紫菜原产于福建,在闽、浙、粤沿海地区被广泛栽培,其产量约占全国紫菜总产量的751。超氧化物歧化酶SUPEROXIDEDISMUTASE,SOD是一种广泛存在于生物体内的重要的氧自由基清除剂,与铜CU、锌ZN、铁FE、锰MN等微量元素TACEELE
2、MENTS代谢有密切关系。根据其活性中心结合的微量元素的不同,SOD主要分为3种类型CU/ZNSOD、FESOD和MNSOD。SOD能够平衡机体的氧自由基,从而避免当机体内超氧阴离子自由基浓度过高时引起的不良反应,在防辐射、抗衰老、消炎、抑制肿瘤和癌症、自身免疫治疗等方面具有独特的功能,因而受到国内外学者和研究者的广泛关注。目前，对SOD的研究已涉及到化学、生物学、医学、食品科学和畜牧兽医学等多个学科2,3,4。坛紫菜的基因组特性使其成为研究海洋藻类的模式物种，具有较高的科学研究价值，具有丰富飞营养价值，使其成为重要的经济藻类。尽管坛紫菜的科学和经济价值已经逐渐被人们认识，但是目前只有少数几个
3、基因被克隆，其功能基因的研究还处于起始阶段，其分子生物学研究还有待深入开展。2、意义海洋养殖业是我国海洋经济的支柱产业之一。目前，我国的大型海藻养殖产量居世界第一位。超氧化物岐化酶在植物抗逆防御中具有重要作用，克隆坛紫菜MNSOD基因CDNA及基因组DNA全长序列，并进行序列特性相关分析，为研究紫菜抗逆的分子机制，进行抗性育种奠定基础，为下一步研究该基因的表达模式与环境变化的相关性和紫菜抗性育种奠定了基础，有利于推动紫菜产业的持续健康发展。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题基本内容本研究从坛紫菜的叶状体CDNA中,经PCR扩增得到了MNSOD基因CDNA及基因组DNA全长序列,将它们与GEN
4、BANK中其他物种的MNSOD进行了同源性比较与分析,分析ORF、氨基酸序列、蛋白结构和系统进化等，为进行该基因的功能验证提供实验基础。重点难点MNSOD基因CDNA及基因组DNA全长序列的获得。三、研究的方法与技术路线四、研究的总体安排与进度201006201009查阅文献，熟悉实验操作。201010201011开题报告，综述等撰写201102201103提取紫菜RNA，设计引物，获取MNSOD基因核心片段和全长序列等。201103201104实验数据的整理分析以及对整个试验的补充、完善。201004201005撰写论文，结题、答辩。五、主要参考文献1方允中,李文杰自由基与酶基础理论及其在生
5、物学和医学中的应用M北京科学出版社,19942WEJTASZEKPOXIDATIVEBURSTANEARLYPLANTTOPATHOGENINFECTIONJBIOCHEMJ1997,3226816923MANNT,KEILINDHAEMOCUPREINANDHEPATOCUPREIN,COPPERPROTEINCOMPOUNDSOFBLOODANDLIVERINMAMMALSJPRORSOCB1938,1263033154MCCORDJM,IRWINFRIDOVICH,SUPEROXIDEANENZYMATICFUNCTIONFORERYTHROCUPREINHEMOCUPREINJJBIO
6、LCHEM,1969,24460496055提取坛紫菜RNA逆转录成CDNA设计特异性引物CDNA为模板，用引物扩增得到核心片段用RACE技术获得CDNA全长序列分析ORF、氨基酸序列和蛋白结构等用GENOMEWALKING技术获得MNSOD基因全序列5李东旭,吴蕾,任云霞超氧化物歧化酶的提取和纯化技术研究进展J食品研究与开发,2008,2931831856胡滨,赵艳丽,吴兆亮大肠杆菌发酵生产SOD最佳条件研究J生物技术,2002,1231441467GUIXF,YANGP,QIUYXSTUDIESONTHEPREPARATIONANDTHESTABILITYOFSODMODIFIEDBYLA
7、URIEACIDJWUHANUNIVERSITYJOURNALOFNATURALSCIENCES,2003,322472508李敬玺,王选年,银梅,等超氧化物歧化酶研究和应用进展J动物医学进展,2007,28770759陈鸿鹏,谭晓风超氧化物歧化酶（SOD）研究综述J经济林研究,2007,251596510马晓丽超氧化物歧化酶的研究进展J山西职工医学院学报,2010,220838611EDWARD,LETALMANGANESEACTIVATIONOFSUPEROXIDEDISMUTASE2INTHEMITOCHONDRIAOFSACCHAROMYCESCEREVISIAEJBIOLCHEM20
8、05,208227152272012BOWLER,CETALSUPEROXIDEDISMUTASEINPLANTSCRITREVPLANTSCI1994,1319921813WOLFESIMON,FSTAROVOYTOV,VREINFELDER,JRLOCALIZATIONANDROLEOFMANGANESESUPEROXIDEDISMUTASEINAMARINEDIATOMPLANTPHYSIOL,2006,1421701170914RODRIGUEZSERRANO,METALPEROXISOMALMEMBRANEMANGANESESUPEROXIDEDISMUTASECHARACTERIZ
9、ATIONOFTHEISOZYMEFROMWATERMELONCITRULLUSLANATUSSCHRADCOTYLEDONSJEXPBOT,2007,58102417242715赵先英,刘毅敏,罩军,等微量元素硒锰氟对SOD活性的影响J第三军医大学学报,2004,26217117316杨铸,李传勇乐果对菠菜叶片POD、SOD、CAT活性及MDA含量的影响J亚热带植物科学,2004,334192117栾晓燕,陈怡,杜维广,等。不同抗性大豆品种感染SWV后过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶的变化分析J大豆科学,2001,2032020318郑爱珍,刘传平,沈振国镉处理下青菜和白菜MDA含量P
10、OD和SOD活性的变化J湖北农业科学,2005,1676919冯建灿,张玉沽,杨天柱,低温胁迫对喜树幼苗SOD活性、MDA和脯氨酸含的影响J林业科学研究,2002,15219720220耶兴元,马修旺,王顺才,等高沮胁迫对猕猴桃幼苗叶片某些生理效应的影响J西北农林科技大学学报,2004,3212333721李敏,王维华,王然,等高温胁迫对菠菜叶片保护酶活性和膜透性的影响J园艺学报,2004,3119910022胥耀平,刘西平,付留记不同温度和水分胁迫对栾树SOD的影响J西北林学院学报,1996,114919323姜慧芳,任小平干早胁迫对花生叶片SOD活性和蛋白质的影响J作物学报,2004,30
11、216917224陆燕元,邓西平转入CU/ZNSOD和APX基因对甘薯旱后复水的恢复作用J西北农林科技大学学报,2010，138678025任安芝,刘爽植物中的超氧化物歧化酶SOD对逆境的反应J黑龙江农业科学,2002,1313426买和木提,克热力,晋甫尔盐胁迫对扁桃砧木叶片SOD、POD和CAT活性的形响J西北农业学报,2005,1469610127金兰,罗桂花盐胁迫对紫花苜蓿SOD丙二醛及SOD同工酶的影响J黑龙江畜牧兽医,2004,5151628史吉平,董永华,植建新铬对小麦幼苗超氧化物歧化酶活性的影响J河北农业大学学报,1997,17增刊626529CLARE,DAETALSUPER
12、OXIDEDISMUTASEANDCHILLINGINJURYINCHLORELLAELLIPSOIDEAARCHBIOCHEMBIOPHYS1984,23115816330LI,XETALTOXICITYOFCYPERMETHRINONGROWTH,PIGMENTS,ANDSUPEROXIDEDISMUTASEOFSCENEDESMUSOBLIQUUSECOTOXICOLOGYANDENVIRONMENTALSAFETY2005,6018819231OKAMOTO,OKCOLEPICOLO,PRESPONSEOFSUPEROXIDEDISMUTASETOPOLLUTANTMETALSTRES
13、SINTHEMARINEDINOFLAGELLATEGONYAULAXPOLYEDRACOMPBIOCHEMPHYSIOL1998,119C1677332COLLEN,JETALSTRESSTOLERANCEANDREACTIVEOXYGENMETABOLISMINTHEINTERTIDALREDSEAWEEDSMASTOCARPUSSTELLATUSANDCHONDRUSCRISPUSPLANT,CELLANDENVIRONMENT1999,221143115133LOHRMANN,NLETALSEASONALACCLIMATIZATIONOFANTIOXIDANTSANDPHOTOSYNTHESISINCHONDRUSCRISPUSANDMASTOCARPUSSTELLATUS,TWOCOOCCURRINGREDALGAEWITHDIFFERINGSTRESSTOLERANCESBIOLBULL2004,207225232
