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)與功能對毛竹生長發(fā)育以及纖維素的利用有重要指導意義。本研究以毛竹生長過程中不同時期的5個高度(10cm、30cm、120cm、600cm、1400cm)的毛竹為研究材料,其中10cm和30cm時為毛竹生長初期,120cm為毛竹生長上升期,600cm左右為毛竹生長盛期,1400cm時毛竹開始抽枝展葉,為生長末期,通過生物信息學方法、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)的體外表達等方法研究了毛竹纖維素合成酶基因的表達和功能。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)育分為四個時期,第l個時期,細胞未分化期,沒有明顯的組織結(jié)構(gòu),此時的細胞主要以分裂產(chǎn)生更多的細胞為主。第二個時期,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,韌皮部細胞分化不明顯,纖維細胞和薄壁細胞的界限不明確。第三個時期,維管束結(jié)構(gòu)成熟期,纖維細胞和薄壁細胞的界限明確,有兩個典型的后生木質(zhì)部導管,韌皮部結(jié)構(gòu)明顯。第四個時期,纖維細胞木質(zhì)化時期,可以看到纖維細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對生長良好的毛竹葉片進行熒光成像反應(yīng)試驗,分別進行熒光成像,誘導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)性以相對電子傳遞速率(rETR)蕞大,其次是PSII實際量l子產(chǎn)量(Y),光化學淬滅(qP),非光化學淬滅(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.從熒光誘導曲線可以看出,Y,qP,NPQ和rETR均很低,此后均逐漸達到穩(wěn)態(tài).其中,Y,rETR,qP均為一直升高并達到穩(wěn)態(tài),NPQ則有一個先升高再降低逐步達到穩(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.從快速光曲線的測定可以看出,毛竹半飽和光強(Ik)為148,初始斜率(α)為0.215 541,蕞大潛在相對電子傳遞速率(rETRmax)為31.9.[結(jié)論]該研究能夠為毛竹高產(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相關(guān)酶基因—CCoAOMT1,CCoAOMT2,C4H,4CL的全長.運用生物信息學方法對其核苷酸序列,編碼的氨基酸序列進行分析.并利用熒光定量PCR(QRT-PCR)技術(shù)對毛竹一年生根,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基因在不同發(fā)育時期,不同表達部位中表達豐度的變化,并驗證了其在維管組織中特異表達特性.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有一個起始密碼子到第871bp處終止密碼子結(jié)束,含有一個完整的開放讀碼框,共編碼了262個氨基酸.將該基因的蛋白序列通過在SMART網(wǎng)站進行分析,發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆诩毎豴450酶家族中一員.通過ExPaSy網(wǎng)站分析發(fā)現(xiàn)該基因具有15個第Ⅷ因子結(jié)構(gòu)域位點標記;2個整合素beta鏈半胱氨酸富集區(qū)位點標記;9個表皮樣生長因子位點標記; 1個4Fe-4S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記;2個2Fe-2S鐵氧化還原蛋白鐵硫結(jié)合區(qū)位點標記;1個過敏毒l素位點標記;2個硫解酶激l活位點;4個羧基端胱氨酸結(jié)位點標記;1個類生長因子N結(jié)合蛋白末端結(jié)構(gòu)域信號區(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30多種以上，有銀耳、木耳、紫紅菇等。中營養(yǎng)價值很高的食用菌，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)果實等。有的灌木、草本的幼嫩枝、葉、花、芽等也可作食料。