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。

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。

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。

［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。