空间搭载紫花苜蓿种子第一代植株表型变异及基因多态性分析的任务书任务书论题：空间搭载紫花苜蓿种子第一代植株表型变异及基因多态性分析任务目的：通过空间搭载紫花苜蓿种子，研究紫花苜蓿在太空环境下的表型变异和基因多态性，探究太空环境对植物遗传变异和适应性的影响。研究内容：1.收集紫花苜蓿种子，进行太空环境适应性筛选，筛选出适应性较强的种子。2.将适应性较强的种子搭载到空间中，经过一定时间的生长，种植体进行收集和记录，以获得不同植株的表型数据。3.提取不同植株的基因组DNA，利用高通量二代测序技术对植株基因型进行分析，建立植株基因型和表型的关系模型。4.根据表型数据分析不同植株之间遗传变异的程度和特点，探讨太空环境对遗传变异的影响和作用机制。5.利用群体遗传学方法，分析遗传多样性和分化指数等基因频率数据，揭示植物在太空环境下适应性的形成原因。任务方案：1.实验条件准备确定太空环境适应性筛选条件，保障取得适应性强的种子，种子收集后在基地进行育种前处理和深度测序筛选确认。2.发射和回收选择适合人类进行操作的载体，并进行必要的保护和隔绝措施，保证搭载的种子不受外界条件影响，进行适当的极端条件处理，确保可进行生长繁衍。3.数据收集和分析在空间实验的基础上，确定观察时间，同时对不同植株生长情况进行仔细记录和比较分析，收集最优且有效的植株样本和生长周期数据，并对基因型数据进行分析，如遗传距离、基因多态性、主成分分析与群体遗传学分析等。4.结果解释根据试验记录和数据分析结论，推测适应性强的紫花苜蓿变异表型和遗传学的原因，探讨试验结果的科学意义，并对未来的遗传改良和作物生产发展提出建议和展望。任务参考文献1.HeS,LiuT,ZhuH.Researchontheeffectofspaceenvironmentonplantgrowth.ZhongguoWeixingjian,2012,3:3-9.2.ZhangZ,ShaY,LiuX.Studyonplantmutationbreedingincosmicspace.ChinaSci&TechResourcesReview,2008,1:20-23.3.LiuF,WangY,ChenD.Studyontheradiationgeneticsofplantseedsinspace.WeeklySci,2014,3:23-26.4.SchülerK,SasakiK,ChenA,etal.ChangesinArabidopsisthalianageneexpressioninresponsetospaceflightandMars-likeconditionspeerj.2017,5:e4013.5.LiQ,LiY,LiuT,etal.GrowthandGravityResponseofArabidopsisSeedlingsunderDifferentLightQualitiesinSpace(ChinaSeedEXPERIMENT).IntJMolSci,2018,19(11):3620.6.DongC,GuJ,LiuT,etal.TranscriptomicandhormonemetabolomicanalysesrevealthatcellwallmodificationsplayaroleinthegrowthresponseofArabidopsistospaceflight.npjMicrogravity,2017,3(1):21.7.DuL,ZhouL,XieC,etal.Astudyofplantgrowthundermicrogravityanditsapplicationinspacelifesupport.LifeSupportBiosphereSci,1995,2(3-4):231-235.8.JubierF.Plantspacebiology:themightycosmosinthelab.VegSciOrnamentalHort,2012,7:86-90.