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植物基因功能研究策略Strategy for Plant Gene Function 沈阳农业大学生物科学技术学院 张立军 目录 基因功能研究的内容 基因功能研究的意义 基因功能研究的现状 基因功能研究策略 正向遗传学策略 反向遗传学策略 What is gene? In Genetics – the basic unit of heredity that is transmitted from parents to offspring in reproduction, which determines inherited traits. In Molecular Biology - entire nucleic acid sequence necessary for the synthesis of a functional polypeptide (protein chain) or functional RNA What is Gene expression? 基因功能研究的内容 植物基因功能研究的目标 确定和理解决定植物生命活动的所有基因，从分子、生化和生理水平上揭示植物生命活动机理。这些知识最终将会提高人类驾驭植物生产的能力。 植物基因功能研究的重要意义 提高利用常规方法培育新品种的能力； 提高利用基因工程手段改良植物品种的能力； 采取更有针对性的栽培生产措施，提高生产效率； 更有效的利用植物资源生产人类所需要的产品； 提高对珍稀植物的保护能力。 植物基因功能研究的现状1 在拟南芥、水稻基因组和其它作物已完成测定的序列中，只有部分基因进行了功能研究。多数只通过ESTs和OFR等进行了鉴定。许多基因在植物生长发育中的确切功能和作用还不清楚。 基因测序的步伐远大于基因功能研究的脚步，公共数据库的DNA序列每天都以数万核苷酸的速度增加。 DNA序列的主要数据库1 / National Center for Biotechnology Information / MaizeGDB is funded by a cooperative agreement through the USDA Agricultural Research Service. DNA序列的主要数据库2 / SGDTM（ Saccharomyces Genome Database）is a scientific database of the molecular Saccharomyces biology and genetics of the yeast Saccharomyces cerevisiae, which is commonly known as bakers or budding yeast. 植物基因功能研究的现状4 什么是基因型？ The specific allelic composition of a cell, or an individual A certain gene or a set of genes of a cell or an individual. The genes that an organism possesses or the genetic constitution of an individual 什么是表现型？ 表现型是基因型的外在表现 形态结构表现型 生态表现型 生化表现型 生理表现型 植物基因功能研究策略 正向遗传学策略 forward genetics strategy 反向遗传学策略 reverse genetics strategy 正向遗传学策略1forward genetics strategy 表现型 基因型 Phenotype Genotype 正向遗传学策略2 诱变 突变体筛选 克隆基因 基因功能 正向遗传学策略2 正向遗传学策略3 诱变剂 Mutagenesis 化学诱变剂 Chemical mutagens 辐射 Radiation TDNA和 转座子插入 TDNA or transposon insertion 正向遗传学策略4 化学诱变剂 chemical mutagens BASE ANALOG 5-bromo-deoxyuridine (5BU) ALKYLATORS ethyl methane sulfonate (EMS)