毛竹的繁殖主要靠毛竹根部竹鞭上的芽，每年3月份由芽生长发育成竹笋再长成新竹，4～5月份为新竹生长旺季，每日可长80～100mm左右，四年即可成材。成熟的毛竹采伐后，大量埋在地底下的竹鞭每1公顷竹林，0～10mm土层中根系的总长约24620km又重新发芽、长笋、成竹，从而实现自身的持续生长。
四年成材的毛竹，具有-的物理力学性能，可与高密度的阔叶材相-。静曲强度、弹性模量、强度是一般木材的2倍。竹材密度为0.789g/cm3，顺向抗强拉度达到201.7mpa，抗压强度74.2mpa。
从科学上讲，竹子是一种-的草类，禾本科植物。它是常绿少数竹种在旱季落叶浅根性植物，茎一般是圆柱形，有节。竹子是重要的森林资源之一，具有分布广、生长快、用途多、生态和经济价值-特点，被誉为“绿色的金矿”。
毛竹是我国面积蕞大,经济价值蕞高,开发利用蕞好的竹种,在林业经济和产业结构上占有重要-,长期以来,毛竹的研究多集中在地上部分,而对地下系统,尤其是根系的研究一直十分缺乏.本文以毛竹实生苗的种子根,成林毛竹的鞭根为研究对象,从根系构型,形态特征,解剖结构,根系生物量动态,根系生长原位监测等几个方面对其开展了根系生物学研究,主要结论如下: (1)运用毛竹种子,采用营养袋纸培法研究了毛竹根系的生长过程.统计了20株竹苗的二维生长过程,发现实生苗根系经历了2个生长高峰,分别为第6天14.72mm/d和第 十四天13.33mm/d.根系与茎叶部分存在交替生长的现象. (2)采用根箱土培法研究了毛竹实生苗根系构型特征.根长,根系数量,根表面积与根体积的分布具有明显的层次性,集中分布在0-20cm土层,分别占总量的64.2%,69.98%,66.74%和71.66%,随土层加深,各指标均下降.根系平均直径蕞大值,蕞小值分别出现在0-10cm,20-30cm土层.毛竹根宽深比为0.682,根宽小于根深,根宽深比随土壤-增加而递减.根系干重集中分布在以竹苗为中心,水平范围0-5cm,垂直-0-20cm的钟形土球内,随着水平距离,垂直-增加逐渐减少.
毛竹是中国主要的用材竹种,纤维素的合成是竹材形成的-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-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-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-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-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.
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