【摘 要】
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竹子和棕榈藤（以下简称竹藤）是仅次于木材的重要森林植物资源,可以作为食物、药物、能源。由于其特殊的材性和纤维等特性,在建筑、家具等行业广泛应用。竹藤生长周期普遍比树木短,其中,竹子从种植到成林一般只需3～5年,棕榈藤只需要5～7年。与树木相比,竹藤植物一次种植可多次采收,因此对森林砍伐或资源损失影响较小,是重要的非木材类可持续的资源。所以,在现今我国木材供需不平衡的情况下,竹藤已成为木材原材料的重
【基金项目】
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国际竹藤中心基础科研业务费（No.1632017018、No.1632019023）； “十二五”国家科技支撑计划项目子项目（No.2015BAD04B03和No.2015BAD04B01）；
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竹子和棕榈藤（以下简称竹藤）是仅次于木材的重要森林植物资源,可以作为食物、药物、能源。由于其特殊的材性和纤维等特性,在建筑、家具等行业广泛应用。竹藤生长周期普遍比树木短,其中,竹子从种植到成林一般只需3～5年,棕榈藤只需要5～7年。与树木相比,竹藤植物一次种植可多次采收,因此对森林砍伐或资源损失影响较小,是重要的非木材类可持续的资源。所以,在现今我国木材供需不平衡的情况下,竹藤已成为木材原材料的重要替代品。本研究以两个棕榈藤物种（单叶省藤和黄藤）与一个竹子物种（毛竹）作为研究对象,通过转录组测序或收集,对参与次生细胞壁（secondary cell wall,SCW）生物合成的基因/lnc RNA进行挖掘。研究结果加深了对竹藤SCW生物合成调控网络的理解,鉴定得到了具有潜在遗传改良意义的相关基因。根据研究对象的不同,主要结果分为单叶省藤和黄藤与毛竹两个部分。其中在单叶省藤和黄藤中:（1）成功构建了两个物种的共表达网络。该网络分别覆盖了62.16%和68.93%的单叶省藤和黄藤基因。分别在单叶省藤和黄藤中挖掘到了11个和6个SCW相关的功能模块;（2）在对单叶省藤和黄藤的CCR1、4CL1和MYB103的共表达网络分析表明网络中存在参与SCW生物合成的转录因子或结构基因。通过顺式作用元件富集分析,在两个藤种CCR1、4CL1的启动子区域鉴定得到了MYB61转录因子的保守结合位点。在毛竹中:（1）成功建立了lnc RNA鉴定和功能注释流程,并在毛竹全基因组范围内鉴定得到了37 009个lnc RNAs,对其中76.27%的lnc RNAs进行了功能注释。（2）通过lnc RNA的功能注释,鉴定得到了315个与SCW生物合成相关的lnc RNAs。通过共表达网络分析建立了参与SCW生物合成的潜在“lnc RNA-基因”调控网络。通过转录因子结合位点富集分析、表达模式分析等方法对其潜在功能模式进行了挖掘。（3）经基因表达分析,在315个lnc RNAs挖掘得到3个具有潜在负向调控功能的lnc RNA;13个在茎分裂起始期、快速分裂期和快速伸长期差异表达的lnc RNA。此外,在单叶省藤、黄藤和毛竹中的PAL/4CL/C4H基因家族成员进行的类黄酮和木质素生物合成通路比较,表明在单叶省藤、黄藤和毛竹的木质素和类黄酮生物合成通路之间可能存在通过PAL/4CL/C4H基因家族成员对进行代谢中间体的定向引流的机制。
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