官厅水库微生物群落分析和真核生物比较基因组学的研究的开题报告_第1页
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官厅水库微生物群落分析和真核生物比较基因组学的研究的开题报告一、研究背景及意义官厅水库是北京市的饮用水源地之一，水库水质直接关系到北京市千万人民的健康，因此对其水质监测十分重要。微生物是水库中的重要指示生物之一，对水库的水环境起着非常重要的作用。同时，近年来真核生物比较基因组学的研究也已经发展起来，研究与比较真核生物基因组的功能、结构等信息，有助于了解生命的演化和进化规律。因此，本研究计划通过对官厅水库微生物群落分析和真核生物比较基因组学的研究，探讨官厅水库水环境中微生物的种类及数量变化，为官厅水库的水质监测提供科学的指导和支撑。二、研究内容和方案1.微生物群落分析（1）样品采集及处理采集符合标准的水质样品，现场分离微生物，并以生物学方法分离纯化各环节的微生物，最终获取10个以上菌株（哺乳动物来源的任意类群）。（2）菌种鉴定和分类对采集到的菌株进行分子鉴定，将其与国际数据库进行比对，确定其种类及系统关系，并根据菌株数量和多样性指数等分析水环境是否变化。（3）微生物数量分析采用膜过滤法和蓝细胞计数法，计算微生物的总数和菌群多样性指数等，以判断微生物总数和种类的变化趋势。2.真核生物比较基因组学的研究（1）样品采集及处理从官厅水库中采集内脏或其他组织的样本，提取基因组DNA并进行测序，获取各组织中真核生物的全基因组序列数据。（2）功能注释和差异分析对各组织中的基因组数据进行基因预测及功能注释，通过比较不同样品的基因信息，筛选出可能起着在水环境变化过程中的关键基因。三、研究预期结果通过微生物群落分析和真核生物比较基因组学的研究，预期获得以下结果：1.官厅水库水环境中微生物群落数量和种类的变化趋势，为水质监测提供科学依据。2.获得大量真核生物的基因组数据，对官厅水库水生态环境的生态保护、生态修复、生态建设等提供科学依据和技术支撑。3.发掘出有特殊功能的基因，为微生物生物技术和水生态系统的保护、改善和管理提供重要的理论与应用基础。四、研究进度安排本研究预计于2021年12月至2022年12月之间开展，研究进度如下：1.2021年12月-2022年1月：样品采集和处理，基因组DNA提取。2.2022年1月-2022年6月：微生物群落分析和梳理真核生物基因组数据。3.2022年7月-2022年11月：基因注释和差异分析，结果分析和讨论。4.2022年12月：完成研究论文撰写和答辩。五、研究基础条件本研究可利用实验室已有设备和仪器，如实时荧光定量PCR（qPCR）、生物图像、微量吸收分光光度计等。同时，本研究通过充分利用北京市现有科研平台和技术资源，如北京市水环境监测中心、中国科学院微生物研究所等，可获得实验动物和标准菌株。六、预期成果本研究预期成果包括：1.发表1-2篇学术论文，其中至少一篇为SCI/EI收录期刊。2.组织1-2场学术交流会议，向学术界、政府部门、水务企业和公众普及研究成果和科学知识。3.提供官厅水库

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