《植物基因的探索》課件

《植物基因的探索》揭開(kāi)植物生命奧秘，探索植物基因的無(wú)限可能。by背景與緣起人類(lèi)對(duì)植物的認(rèn)識(shí)和利用，從最初的簡(jiǎn)單的種植和采集，逐漸發(fā)展到對(duì)植物基因的深入探索。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類(lèi)對(duì)植物基因組的了解也越來(lái)越深入，為我們提供了研究植物生長(zhǎng)、發(fā)育和適應(yīng)性的全新視角。為什么研究植物基因?提高產(chǎn)量通過(guò)基因改造，培育高產(chǎn)、抗病、抗逆的農(nóng)作物，提高糧食產(chǎn)量，保障糧食安全。改善品質(zhì)改良農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)成分和口感，提高食品安全和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。保護(hù)環(huán)境培育適應(yīng)環(huán)境變化的植物品種，減少農(nóng)藥化肥的使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。促進(jìn)發(fā)展植物基因組研究具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為生物醫(yī)藥、能源和材料等領(lǐng)域提供了新的發(fā)展方向。植物基因的特點(diǎn)復(fù)雜多樣植物基因組結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，存在大量重復(fù)序列和轉(zhuǎn)座子。基因表達(dá)調(diào)控復(fù)雜植物基因表達(dá)受到環(huán)境、激素等多種因素的影響，調(diào)控機(jī)制十分復(fù)雜。環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)植物具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，基因組中包含大量與環(huán)境應(yīng)激相關(guān)的基因。植物基因組的基本組成1基因組2染色體DNA的載體3基因遺傳信息的基本單位4蛋白質(zhì)執(zhí)行生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)探索植物基因的技術(shù)與方法1基因測(cè)序技術(shù)2基因組注釋技術(shù)3基因功能預(yù)測(cè)與驗(yàn)證4比較基因組學(xué)5多態(tài)性研究6基因表達(dá)調(diào)控7表觀遺傳調(diào)控8非編碼RNA研究基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展歷程1第一代測(cè)序技術(shù)Sanger法2第二代測(cè)序技術(shù)高通量測(cè)序3第三代測(cè)序技術(shù)單分子測(cè)序4第四代測(cè)序技術(shù)納米孔測(cè)序基因組注釋技術(shù)識(shí)別基因組中的基因、非編碼RNA、重復(fù)序列等。預(yù)測(cè)基因的功能，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；蚬δ茴A(yù)測(cè)和驗(yàn)證利用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)基因的功能。利用基因敲除、過(guò)表達(dá)等實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證基因的功能。植物基因組的比較基因組學(xué)2物種進(jìn)化研究植物物種間的進(jìn)化關(guān)系3基因功能預(yù)測(cè)基因的功能4重要基因?qū)ふ遗c重要性狀相關(guān)的基因植物多態(tài)性研究基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制轉(zhuǎn)錄調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子翻譯調(diào)控mRNA穩(wěn)定性蛋白質(zhì)翻譯后修飾蛋白質(zhì)降解表觀遺傳調(diào)控DNA甲基化組蛋白修飾非編碼RNA非編碼RNA在基因調(diào)控中的作用miRNA調(diào)控基因表達(dá)lncRNA參與多種生物過(guò)程植物基因工程的應(yīng)用前景1抗逆性基因2營(yíng)養(yǎng)與保健型基因3提高產(chǎn)量基因4生物質(zhì)能源基因抗逆性基因的挖掘與利用抗旱性基因抗鹽堿基因抗病蟲(chóng)基因營(yíng)養(yǎng)與保健型基因維生素含量提高水果蔬菜中維生素的含量礦物質(zhì)含量提高農(nóng)作物中礦物質(zhì)的含量功能性成分培育富含抗氧化劑、抗癌物質(zhì)的植物提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的基因1提高光合效率2增強(qiáng)氮利用率3延長(zhǎng)生長(zhǎng)周期植物生物質(zhì)能源基因提高生物質(zhì)產(chǎn)量降低生物質(zhì)分解提高生物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率植物基因組編輯技術(shù)1CRISPR/Cas92TALEN3ZFNCRISPR/Cas9技術(shù)在植物中的應(yīng)用提高產(chǎn)量培育高產(chǎn)水稻抗病性培育抗病作物植物基因組研究的前沿進(jìn)展單細(xì)胞測(cè)序研究植物細(xì)胞間的差異三維基因組學(xué)研究基因組的空間結(jié)構(gòu)合成生物學(xué)人工合成植物基因組人工合成生物學(xué)在植物中的應(yīng)用設(shè)計(jì)新的代謝途徑創(chuàng)造新的植物功能解決全球性問(wèn)題植物基因數(shù)據(jù)庫(kù)與信息平臺(tái)基因序列收集植物基因的序列信息基因功能提供植物基因的功能信息基因表達(dá)提供植物基因的表達(dá)信息植物基因組學(xué)研究的倫理考量生物安全轉(zhuǎn)基因植物對(duì)環(huán)境的影響倫理道德基因編輯技術(shù)的使用植物基因組學(xué)研究的挑戰(zhàn)與展望1基因組解析2功能研究3應(yīng)用推廣植物基因組學(xué)研究的社會(huì)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率食品安全保障食品安全國(guó)內(nèi)外植物基因組學(xué)研究的比較中國(guó)植物基因組