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固醇是真核生物膜的重要组分,在植物生长发育中发挥着重要作用。环丙基固醇异构酶(CYCLOPROPYL STEROL ISOMERASE1,CPI1)是催化植物固醇合成途径中的关键酶。目前只有拟南芥CPI1基因被克隆和研究,而对其他物种CPI1基因的特性研究较少。本论文从基因序列、基因结构、基因表达、蛋白质结构等方面研究了植物CPI1基因的进化特征,并从单子叶植物二穗短柄草(Brachypodium distachyon)中克隆了CPIl基因(BdCPI1),对BdCPI1的功能等特性进行了详细研究,其主要的结果如下：1、通过生物信息学分析,发现CPI1基因广泛存在于植物界,从藻类到高等开花植物中均存在单一拷贝的CPI1基因。陆生植物CPI1基因的基因结构高度保守,其所编码的氨基酸序列也高度保守,蛋白序列相似性范围是48%-90%,但陆生植物CPI1蛋白与绿藻CPI1蛋白序列存在显著差异。蛋白质结构预测发现CPI1蛋白具有非常相似的拓扑结构,均具有7个跨膜结构域和6个亲水环。2、对CPI1基因的表达谱进行分析发现,在毛果杨、水稻、二穗短柄草、江南卷柏和小立碗藓中,CPI1基因在不同组织部位均表达,这表明植物CPI1基因可能是组成型表达的基因,而且植物CPI1基因的功能也可能很保守。3、从二穗短柄草中克隆了CPI1基因(BdCPI1),将BdCPI1与35S启动子连接构建转基因载体,并转化了拟南芥cpil-1突变体,经过分子鉴定和表型分析证实了BdCPI1基因其能够回补拟南芥cpil-1突变体的表型,表明CPI1基因在单子叶和双子叶植物中其功能上具有保守性。4、将拟南芥cPI1基因(AtCPI1)在两种不同生态型是植株(Col-0和Ler)中过量表达,研究过量表达CPI1基因株系的表型和抗逆性质。筛选了两个不同生态型的遗传背景Ler和Col-0过量表达CPI1纯合株系,并分别对以这两个生态型为背景的过量表达CPI1的转基因株系进行正常生长条件下的表型研究和渗透胁迫和盐胁迫处理后的表型分析。结果表明,遗传背景影响基因的表达,并且CPI1基因过量表达影响植物的生长发育和对胁迫信号的反应。