CRISPR-Cas系统对水稻白叶枯病菌OS198毒力的影响探究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

课题的意义:黄单胞水稻致病变种（xanthomonas oryzae pv.oryzae, xoo）所引起的白叶枯病是一种最具破坏性的水稻细菌病害。

os198是分离自中国水稻上的一个白叶枯病菌菌株，该菌株在大部分测定的水稻品种上都表现为低毒力。

前期研究发现，该菌株中至少含有一个主要的毒力因子，但是该毒力因子的毒力功能却不能够得到表现，对该菌基因组的重测序分析发现，一些主要的三型效应蛋白的基因在结构没有显著的差异，但是我们发现，该菌的crispr-cas系统存在一些特殊的特征。

2. 研究的基本内容和问题

目标：研究os198中crispr-cas系统对菌株毒力和生长生存方面的影响。

研究内容：通过基因敲除(获得os198菌株的crispr-cas缺失突变体)，dna重组转化(获得os198菌株的crispr-cas同源及异源互补子)，生长曲线的测定，剪叶接种等实验，测定野生菌与突变体在生长、生存和毒力等方面的表型。

关键问题：如何敲除os198菌株的crispr-cas。

3. 研究的方法与方案

研究方法：本研究中采用基于两亲结合的基因敲出方法构建了os198菌株的crispr-cas缺失突变菌株，并对该基因缺失突变菌株进行功能互补，研究crispr-cas缺失突变菌株在寄主水稻上的毒力，及在生长生存能力方面的表型变化测来解析os198中的crispr-cas系统与其弱毒力间的关系。

实验方案及技术路线：（1）构建os198的crispr-cas系统的缺失突变体。

缺失突变体将通过基于同源双交换的基因敲出方法，通过两亲接合将载体质粒导入黄单胞中。

4. 研究创新点

目前并没有发现对黄单胞中CRISPR-Cas系统对不同菌株自身毒力及生长生存能力影响的研究，此项目可以在这方面进行探索、研究，有助于进一步阐明CRISPR-Cas系统在细菌菌株内扮演的角色和产生的影响。

5. 研究计划与进展

2017年10月-12月：构建并准备敲除os198的crispr-cas系统所需实验材料构建两亲结合所用供体菌株，学习两亲接合技术。

2017年10月-2018年1月：构建os198的crispr-cas系统的缺失突变体。

2018年2月-3月：构建os198的crispr-cas系统的异源表达和突变体互补子；种植水稻。