采用RT2PCR及RACE方法从绿竹中分离了COM T基因家族的一个基因,命名为B oCOM T1。B oCOM T1全长1 377 bp,编码一个361 aa的蛋白,估计分子量为39 kDa。BoCOMT1与小麦的TaCOMT、甘蔗的SoCOMT、玉米的ZmCOMT和毛白杨的PtCOMT的氨基酸序列比对结果表明, BoCOMT1 与TaCOMT的氨基酸同源性最高,达到86. 7% ,系统进化树的分析表明,BoCOMT1与TaCOMT亲缘关系较近。RT2PCR结果显示, B oCOM T1在茎中的表达量约为叶中的2倍。

目的 通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究，揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。 方法 采用同源序列比对的方法，从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆，通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征，以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等，应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况，使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式。 结果 从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4，编码区长度为1 503 bp，对应的基因组序列为6 149 bp，包含8个外显子和7个内含子，内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白，属于细胞色素P450家族的单加氧酶。组织特异性表达分析表明，PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达，其中，叶片中表达丰度最高，其次是根，茎、叶鞘和笋中的表达量较低。在NaCl（400 mmol·L^-1）和干旱胁迫条件下，叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导，后受到抑制，其中，NaCl处理下，表达量在2 h时达到最高（为对照的3.5倍），6 h时最低（为对照的20%）；干旱处理下，表达量在1 h时达到最高（为对照的2倍），8 h时最低（为对照的60%）。强光（1 200 μmol·m^-2·s^-1）和低温（4℃）胁迫均诱导PeDWF4的表达，其中，强光处理2 h时表达量达到最高（为对照的4.5倍），随后降低，8 h时仍为对照的2倍；低温处理下，叶片中PeDWF4表达量在1 h时达到最高（约为对照的3倍），随后持续下降，8 h时仍为对照的2倍。 结论 从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4，该基因在毛竹中呈现组成型表达，在叶片中的表达受到NaCl、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响，基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫。

研究了牡丹催花后根系的营养状况和生长情况,结果表明:牡丹经催花后,无论是开花还是未开花(有叶无花),其根内养分含量均发生了一定的变化,其中淀粉、N、P、K、Mg的含量明显降低,钙和游离硫的含量变化却表现为升高的趋势;复壮栽培过程中,新生根主要分布于10～30cm的土层内,且新生根量秋后都比夏季多。同时,在复壮栽培第1、2年春季(5月下旬)牡丹叶片光合速率的日变化规律曲线都近似抛物线,呈单峰曲线变化;而夏季(7月中旬)净光合速率的日变化为双峰曲线。

甘氨酸甜菜碱是植物体内重要的渗透调节物质,通过逐步克隆方法,将甜菜碱合成途径中编码三个关键酶(PEAMT、CMO和BADH)的基因构建到同一表达载体中,并经过酶切检测,证明得到了正确表达载体质粒---pCBP。将pCBP转入农杆菌GV3101,用真空渗透法转化拟南芥(Col-0)植株,通过抗性筛选获得了转基因植株,PCR检测证实三个目的基因已经转入到拟南芥植株中。抗盐性检测表明,在含NaCl125mmol·L-1的1/2MS培养基上,转基因植株的生长明显优于Col-0。

应用CTAB法、改良CTAB法、改良CTAB-高盐沉淀法对毛竹基因组DNA进行了提取,并用紫外分光光度计(UV3300)、琼脂糖凝胶电泳和PCR分析对提取的DNA进行了检测,对DNA的产量、质量、PCR效果等方面进行了综合比较。结果表明:改良CTAB-高盐沉淀法是提取高质量毛竹基因组DNA的较好方法。

对牡丹开花前后根、枝条的各种营养成分含量进行了分析, 结果表明: 开花前、后总糖、多糖、二糖、粗蛋白、粗纤维、果糖、N、P、Ca、M g、S的含量变化都达到显著水平, 说明牡丹的开花过程是一个明显能量消耗的过程。从牡丹开花前后根、枝条的各种营养成分含量来看, 根中多糖、葡萄糖、总糖、淀粉、粗脂肪的含量明显高于枝条, 而枝条中二糖、粗纤维的含量明显高于根, 充分证明了牡丹根是植株的主要养分贮存器官, 为开花提供所需营养, 当年形成的枝条为下一次开花提供较少的养分, 更主要的是起运输通道的作用。

糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白(GPIAP)因其结构和功能的多样性,决定了它在各种生物学过程中都发挥着重要作用。采用同源克隆的方法从绿竹(Bambusa oldhamii)中获得一个GPIAP同源基因,命名为BoGPIAP,cDNA全长1 772 bp,其中包括1 356 bp的开放阅读框,编码一个451 aa的的蛋白。蛋白结构分析表明,该蛋白包含1个典型的GPIAP家族保守区域(47-211)和1个CCVS结构域,在N-端和C-端分别具有1个跨膜信号肽和1个GPI锚定信号肽,属于GPIAP家族。构建BoGPIAP与GFP融合的表达载体,在洋葱表皮细胞中瞬时表达,结果显示BoCOBL::GFP融合蛋白定位于细胞膜上,证明BoGPIAP基因编码的蛋白为膜蛋白。分别构建BoGPIAP的正义、反义表达载体并转化烟草(Nicotiana tabacum)。PCR检测结果表明,BoGPIAP已转入烟草。与野生型相比,转反义基因植株细弱,纤维细胞壁明显变薄;而转正义基因植株粗壮,纤维细胞壁明显变厚。表明BoGPIAP可能对竹子纤维细胞壁的发育具有调控作用。

MicroRNAs(miRNAs)在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。miR164 作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是植物NAC转录因子。为揭示毛竹 miR164 对其靶基因的调控机制,通过茎环引物法和RT-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中克隆出miR164b成熟序列及其靶基因PeNAC1。序列分析表明miR164b的靶点位于PeNAC1 编码区,RLM-5'RACE PCR产物测序结果证实切割位点位于靶点的第10-11位碱基之间。组织特异性表达分析表明,毛竹 miR164b和PeNAC1在根、茎、叶及鞘中均表达,其中miR164b在根中表达丰度最高,在茎中表达丰度最低;而PeNAC1的表达丰度恰好与miR164b 相反。实时定量PCR结果显示,NaCl(250 mmol·L-1)、低温(4℃)和强光(1 500 μmol·m-2·s-1)处理后毛竹叶片中 miR164b 的表达均明显下调,GA3(100 μmol·L-1)处理后 miR164b表达量明显上调;而在同样处理条件下,PeNAC1的表达恰好呈现出与其完全相反的趋势。由此表明,miR164b对靶基因PeNAC1 具有表达调控作用,可能与毛竹响应非生物胁迫的抗逆过程密切相关,这为利用miRNA开展竹子抗逆分子育种提供了参考。

［目的］ 通过研究毛竹TIPs的分子特征和表达模式，为揭示逆境胁迫条件下TIPs在竹子中的作用提供证据，为培育抗逆的植物新品种提供新的基因资源。［方法］ 以毛竹为对象，利用生物信息学方法对毛竹基因组中的TIPs基因进行了全面分析，采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织及干旱、水淹和NaCl胁迫下的表达模式。［结果］ 毛竹基因组中含有6个TIPs同源基因，分别隶属于3个亚类（TIP1、TIP2和TIP4）。基因结构预测显示，PeTIP1；1、PeTIP1；2、PeTIP2；2和PeTIP4；2由2个外显子和1个内含子组成，而PeTIP2；1和PeTIP4；1由3个外显子和2个内含子组成。蛋白结构分析显示，毛竹6个TIPs均具有2个典型的NPA结构域和4个ar/R模体。通过转录组数据分析基因的组织表达特异性，结果表明PeTIP1；1在各组织中的表达丰度均较高；PeTIP1；2主要在花中表达；PeTIP2；1在根和鞭中表达量较高；PeTIP2；2在根中特异表达；PeTIP4；1在叶片中表达丰度最高；PeTIP4；2在笋和鞭中表达水平较高，在根中最低。实时定量PCR结果分析证明，干旱处理后毛竹根中PeTIP4；1的表达量显著升高（pPeTIP2；1、PeTIP2；2和PeTIP4；2表达受到抑制（pPeTIP1；1和PeTIP4；1表达量显著增加（pPeTIP1；2、PeTIP2；2、和PeTIP4；2则显著降低（pPeTIPs的表达量均显著增加（pPeTIP1；1、PeTIP1；2和PeTIP4；1表达量均显著增加（ppPeTIP2；1表达受到明显抑制（p［结论］ PeTIPs可能在毛竹抵抗干旱、水淹和NaCl等非生物胁迫中发挥着不同程度的作用。

目的 鉴定毛竹中硝态氮转运蛋白(NPF)家族基因成员，系统分析其分子特征和表达模式，为深入研究毛竹NPF基因的硝态氮转运功能奠定基础。 方法 采用生物信息学方法从毛竹基因组中鉴定NPF家族基因成员，并对其启动子调控元件、基因结构、编码蛋白理化性质、保守结构域、系统进化等进行全面分析，利用已有转录组数据，对毛竹NPF基因的组织表达特异性以及不同非生物胁迫和激素处理后的表达模式进行分析。 结果 在毛竹中共鉴定NPF家族成员基因27个，其基因结构差别较大，内含子数量为2～5个，编码区最长为2286 bp (PeNPF7.4)，最短为1359 bp (PeNPF8.8)。基因启动子调控元件分析发现，PeNPFs启动子序列中包含多种与低温和干旱等非生物胁迫以及GA₃和NAA等激素响应相关的元件。PeNPFs编码蛋白的分子量介于49.56～82.08 kDa之间，理论等电点为5.17～9.85，大部分是中性或碱性蛋白，均含有类似的跨膜结构；系统进化分析表明，毛竹27个PeNPFs分属于7个亚家族，各亚家族成员数量分别为1、3、1、6、1、7和8个；蛋白保守基序分析显示，PeNPFs共有10个保守基序，其中motif 1、motif 2和motif 4是各成员共有的高度保守的基序。基于转录组数据的表达谱热图分析显示，PeNPFs在叶片、花序、根、鞭和笋等不同组织中的表达存在一定差异，但各成员至少在1个组织中检测到表达，部分成员的表达表现为组织特异性或组成型表达。在冷和干旱处理后，PeNPF5.3、PeNPF7.2、PeNPF7.3和PeNPF8.7的表达量均显著下调，这与其启动子序列中存在与低温和干旱响应调控元件相一致；在GA₃和NAA处理后，PeNPF7.3和PeNPF7.6呈相反的表达变化，而PeNPF7.1的表达趋势相似。 结论 毛竹中有27个NPFs家族基因成员，分为7个亚家族，各亚家族成员之间的分子特征和组织表达特异性均存在一定的差异，且一些基因对非生物胁迫和激素处理的响应变化均达到显著性差异，推测这些基因在毛竹不同组织中及应对不同环境过程中对硝态氮的转运可能发挥着不同的功能，研究结果为揭示PeNPFs的生物学功能提供了重要依据。