项目创新训练项目立项申请书.docx

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1、ChinaAgricu1tura1University项目编号:创新训练项目立项申请书项目名称纳米材料介导的昆虫基因编辑技术探索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张俊争职务职称副教授iS电子邮箱填表日期年月日项目简介（IOO字以内）建立并优化纳米载体介导的昆虫基因编辑技术。使用纳米载体装载Cas9和gRNA表达质粒，递送进入昆虫胚胎从而实现基因编辑。该技术体系具有成本低、操作简便、可高通量应用等潜在优势。一、申请理由（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）

2、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）纳米材料具有高细胞膜透性，并且细胞毒性较低，在功能性核酸递送中展现出了独有的优势。目前研究已经报导通过多种纳米材料实现了多种植物的基因瞬时表达和RNAi,以及磁性纳米粒子介导的植物遗传转化,但并未在纳米材料介导的植物基因编辑技术上取得突破。多种纳米递送系统介导的动物体内基因编辑和靶向基因治疗技术在近年来不断获得突破，但是纳米材料在动物胚胎基因编辑应用研究仍然不够完善。本课题组先前的研究表明，阳离子星型聚合物纳米载体在昆虫细胞以及多种昆虫的生物体内具有优良的核酸递送效率，暗示着其具有基因编辑系统递送的潜力。黑腹果蝇作为

3、研究最为深入的模式昆虫，具有着世代周期短，基因组数据全面等优势，并且具备成熟的胚胎遗传转化和基因编辑技术，是开发纳米基因编辑技术的良好材料。作为模式生物，黑腹果蝇的品系创制和大规模遗传筛选是研究的重要部分，常用的显微注射技术存在着操作难度高，设备依赖度强等问题，而基于纳米载体开发的基因编辑有望克服上述问题，简化基因编辑操作流程，提高编辑效率。在果蝇中进行纳米基因编辑技术的探索和优化，可为其他基因编辑成功率较低的农业昆虫的基因编辑提供参考和指导。三、特色与创新结合纳米载体与CRISPR工具质粒,实现非注射的,无痕的果蝇胚胎基因编辑。探索黑腹果蝇大规模，高效率基因编辑技术，缩短黑腹果蝇品系创制时间

4、，为遗传筛选和基因功能研究提供有力工具。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）使用PCR,荧光标记等方法测试纳米载体装载工具质粒进入胚胎的效率。使用qPCR,免疫荧光染色等方法检测Cas9蛋白的表达。设计靶向黑腹果蝇眼色控制基因white的CRISPR工具质粒，检测后代敲除成功率。优化纳米载体基因编辑技术流程，控制胚胎死亡率，提高编辑成功率。初步测试该技术体系在桔小实蝇中的应用潜力。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）专业知识：基础的分子生物学及生物技术知识，基础的黑腹果蝇遗传学知识以及实验技术。基本仪器：PCR仪，共聚焦显微镜，高速离心机，实时荧光定量PCR平台，恒温金属浴，体式显微镜等实施条件：课题组具有完备的分子生物学实验设备，完善的黑腹果蝇遗传发育实验技术，可以为该项目提供支持六、预期成果（包括发表论文、竞赛获奖、申请专利及其他）七、经费预算（包括大概支出科目、金额、计算根据及理由）经费预算总额：元序号仪器、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