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毛竹是中国主要的用材竹种,纤维素的合成是竹材形成的必要条件。纤维素主要由纤维素合成酶(Cellulose synthase,Ces A)合成,并储存在植物的初生壁和次生壁中。因此,研究纤维素合成酶的结构与功能对毛竹生长发育以及纤维素的利用有重要指导意义。本研究以毛竹生长过程中不同时期的5个高度(10cm、30cm、120cm、600cm、1400cm)的毛竹为研究材料,其中10cm和30cm时为毛竹生长初期,120cm为毛竹生长上升期,600cm左右为毛竹生长盛期,1400cm时毛竹开始抽枝展叶,为生长末期,通过生物信息学方法、生物显微镜观察、透射电镜观察、荧光定量PCR、RNA原位杂交、Western Blot、蛋白质的体外表达等方法研究了毛竹纤维素合成酶基因的表达和功能。所得结论如下:(1)毛竹茎秆结构显微观察表明毛竹生长发育分为四个时期,第l个时期,细胞未分化期,没有明显的组织结构,此时的细胞主要以分裂产生更多的细胞为主。第二个时期,原生结构形成期,有典型的维管束结构出现,但密度较大,结构较小,韧皮部细胞分化不明显,纤维细胞和薄壁细胞的界限不明确。第三个时期,维管束结构成熟期,纤维细胞和薄壁细胞的界限明确,有两个典型的后生木质部导管,韧皮部结构明显。第四个时期,纤维细胞木质化时期,可以看到纤维细胞周围一层深色物质。




本文采用RT-PCR结合RACE方法,从一年生实生苗毛竹中克l隆了木质素合成过程中非常重要的四个相关酶基因—CCoAOMT1,CCoAOMT2,C4H,4CL的全长.运用生物信息学方法对其核苷酸序列,编码的氨基酸序列进行分析.并利用荧光定量PCR(QRT-PCR)技术对毛竹一年生根,叶,杆箨,茎,二年生茎,三年生茎,冬笋,春笋,笋顶部,笋中部,笋基部植物材料分析了这四个基因在不同发育时期,不同表达部位中表达丰度的变化,并验证了其在维管组织中特异表达特性.本论l文得到以下结论: (1)毛竹CCoAOMT1基因cDNA序列全长1045bp,从第86bp有一个起始密码子到第871bp处终止密码子结束,含有一个完整的开放读码框,共编码了262个氨基酸.将该基因的蛋白序列通过在SMART网站进行分析,发现该基因属于细胞色素p450酶家族中一员.通过ExPaSy网站分析发现该基因具有15个第Ⅷ因子结构域位点标记;2个整合素beta链半胱氨酸富集区位点标记;9个表皮样生长因子位点标记; 1个4Fe-4S铁氧化还原蛋白铁硫结合区位点标记;2个2Fe-2S铁氧化还原蛋白铁硫结合区位点标记;1个过敏毒l素位点标记;2个硫解酶激l活位点;4个羧基端胱氨酸结位点标记;1个类生长因子N结合蛋白末端结构域信号区.




厚壁毛竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)亦名厚皮毛竹,与毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)H.de Lehaie)相似,但竿略呈四方形,因竿壁厚而与毛竹不同。厚壁毛竹是一个材、笋兼优的毛竹变异l类型,江西特有,仅零星分布于万载、宜丰、铜鼓三县。目前,野l生状态的厚壁毛竹种群数量少,处于濒危状态,已被列为江西省重点保护植物。