毛竹是中國主要的用材竹種,纖維素的合成是竹材形成的必要條件。纖維素主要由纖維素合成酶(Cellulose synthase,Ces A)合成,并儲(chǔ)存在植物的初生壁和次生壁中。因此,研究纖維素合成酶的結(jié)構(gòu)與功能對(duì)毛竹生長發(fā)育以及纖維素的利用有重要指導(dǎo)意義。本研究以毛竹生長過程中不同時(shí)期的5個(gè)高度(10cm、30cm、120cm、600cm、1400cm)的毛竹為研究材料,其中10cm和30cm時(shí)為毛竹生長初期,120cm為毛竹生長上升期,600cm左右為毛竹生長盛期,1400cm時(shí)毛竹開始抽枝展葉,為生長末期,通過生物信息學(xué)方法、生物顯微鏡觀察、透射電鏡觀察、熒光定量PCR、RNA原位雜交、Western Blot、蛋白質(zhì)的體外表達(dá)等方法研究了毛竹纖維素合成酶基因的表達(dá)和功能。所得結(jié)論如下:(1)毛竹莖稈結(jié)構(gòu)顯微觀察表明毛竹生長發(fā)育分為四個(gè)時(shí)期,第l個(gè)時(shí)期,細(xì)胞未分化期,沒有明顯的組織結(jié)構(gòu),此時(shí)的細(xì)胞主要以分裂產(chǎn)生更多的細(xì)胞為主。第二個(gè)時(shí)期,原生結(jié)構(gòu)形成期,有典型的維管束結(jié)構(gòu)出現(xiàn),但密度較大,結(jié)構(gòu)較小,韌皮部細(xì)胞分化不明顯,纖維細(xì)胞和薄壁細(xì)胞的界限不明確。第三個(gè)時(shí)期,維管束結(jié)構(gòu)成熟期,纖維細(xì)胞和薄壁細(xì)胞的界限明確,有兩個(gè)典型的后生木質(zhì)部導(dǎo)管,韌皮部結(jié)構(gòu)明顯。第四個(gè)時(shí)期,纖維細(xì)胞木質(zhì)化時(shí)期,可以看到纖維細(xì)胞周圍一層深色物質(zhì)。




為研究毛竹光能轉(zhuǎn)化過程中熒光特性.[方法]利用IMAGING-PAM對(duì)生長良好的毛竹葉片進(jìn)行熒光成像反應(yīng)試驗(yàn),分別進(jìn)行熒光成像,誘導(dǎo)以及快速光曲線的研究.[結(jié)果]毛竹各熒光參數(shù)存在著大小不一的異質(zhì)性,除PSII蕞大量l子產(chǎn)量(Fv/Fm),葉片吸光系數(shù)(Abs)外其他參數(shù)均存在較大的異質(zhì)性.異質(zhì)性以相對(duì)電子傳遞速率(rETR)蕞大,其次是PSII實(shí)際量l子產(chǎn)量(Y),光化學(xué)淬滅(qP),非光化學(xué)淬滅(NPQ),Abs,Fv/Fm.毛竹葉片葉脈NPQ明顯高于葉肉部分,而葉脈qP則明顯低于葉肉部分.從熒光誘導(dǎo)曲線可以看出,Y,qP,NPQ和rETR均很低,此后均逐漸達(dá)到穩(wěn)態(tài).其中,Y,rETR,qP均為一直升高并達(dá)到穩(wěn)態(tài),NPQ則有一個(gè)先升高再降低逐步達(dá)到穩(wěn)態(tài)的過程.Fv/Fm處于0.8以下,這說明該植株可能處于亞健康狀態(tài),受到某種因子的脅迫.從快速光曲線的測(cè)定可以看出,毛竹半飽和光強(qiáng)(Ik)為148,初始斜率(α)為0.215 541,蕞大潛在相對(duì)電子傳遞速率(rETRmax)為31.9.[結(jié)論]該研究能夠?yàn)槊窀弋a(chǎn)栽培,高l效利用提供基礎(chǔ)支撐.




本文采用RT-PCR結(jié)合RACE方法,從一年生實(shí)生苗毛竹中克l隆了木質(zhì)素合成過程中非常重要的四個(gè)相關(guān)酶基因—CCoAOMT1,CCoAOMT2,C4H,4CL的全長.運(yùn)用生物信息學(xué)方法對(duì)其核苷酸序列,編碼的氨基酸序列進(jìn)行分析.并利用熒光定量PCR(QRT-PCR)技術(shù)對(duì)毛竹一年生根,葉,桿籜,莖,二年生莖,三年生莖,冬筍,春筍,筍頂部,筍中部,筍基部植物材料分析了這四個(gè)基因在不同發(fā)育時(shí)期,不同表達(dá)部位中表達(dá)豐度的變化,并驗(yàn)證了其在維管組織中特異表達(dá)特性.本論l文得到以下結(jié)論: (1)毛竹CCoAOMT1基因cDNA序列全長1045bp,從第86bp有一個(gè)起始密碼子到第871bp處終止密碼子結(jié)束,含有一個(gè)完整的開放讀碼框,共編碼了262個(gè)氨基酸.將該基因的蛋白序列通過在SMART網(wǎng)站進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩?xì)胞色素p450酶家族中一員.通過ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有15個(gè)第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點(diǎn)標(biāo)記;2個(gè)整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記;9個(gè)表皮樣生長因子位點(diǎn)標(biāo)記; 1個(gè)4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記;2個(gè)2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點(diǎn)標(biāo)記;1個(gè)過敏毒l素位點(diǎn)標(biāo)記;2個(gè)硫解酶激l活位點(diǎn);4個(gè)羧基端胱氨酸結(jié)位點(diǎn)標(biāo)記;1個(gè)類生長因子N結(jié)合蛋白末端結(jié)構(gòu)域信號(hào)區(qū).

常綠闊葉植物區(qū)的生物資源極為豐富，有些竹筍特別是毛竹的冬筍是中國常綠闊葉林區(qū)的特產(chǎn)，列為蔬菜，鮮食或制成各種筍干。資源更是豐富，可供食用的達(dá)30多種以上，有銀耳、木耳、紫紅菇等。中營養(yǎng)價(jià)值很高的食用菌，味極鮮美。常綠闊葉林的不少樹種可提供食物資源：如殼斗科樹種的淀粉堅(jiān)果，樟科、山茶科、木蘭科、蝶形花科等植物富含油脂的種子，薔薇科、?？?、藤黃科、茶茱萸科、柿樹科、木通科、蕓香科植物的肉質(zhì)果實(shí)等。有的灌木、草本的幼嫩枝、葉、花、芽等也可作食料。