1. 研究目的与意义
高等植物线粒体内存在2条重要的呼吸代谢途径，细胞色素呼吸途径和交替呼吸途径。交替氧化酶（alternative oxidase，AOX）又称抗氰氧化酶，是交替呼吸途径的末端氧化酶，AOX基因广泛存在于高等植物中，研究表明其在植物生长发育及植物对环境的适应过程中起到重要作用。近年来，关于交替呼吸途径的研究一直是植物代谢及逆境胁迫相关研究的热点，因此，AOX基因其功能研究对植物适应性研究有重要意义。
鹅掌楸(Liriodendron chinense Sarg.)叶形优美，树干通直圆满，为优良的观赏、用材树种，对其适应性开展深入的研究在推广应用上有着前瞻性的意义。目前，鹅掌楸属种间杂交育种及快繁技术研究取得了较大的进展，而关于该树种胁迫响应及适应机制研究报道较少。本课题对已克隆出的鹅掌楸AOX1基因为基础，对其进行生物信息学预测，组织表达特异性分析，研究其表达模式，并构建过表达载体为进一步转基因功能验证奠定基础。
2. 国内外研究现状分析
目前认为抗氰交替途径的组成比较简单，呼吸电子流从主路泛醌处分支进入抗氰交替途径，最后由aox催化将分子氧还原成水。至于泛醌与aox之间是否还存在其它组分，目前仍有不同看法。
较多的学者认为泛醌与aox之间不存在其它组份。aox中相近分子量的蛋白质，都能发生免疫交叉反应。aox的内源底物包括还原泛醌和o2。在植物组织或完整细胞中，aox对于o2的km值约为10～25mmol/l或更高一些。而在分离的线粒体中，aox对于o2的km值约为10～20mol/l。
最近ribas-carbo等人发现aox对于o2的km值还与泛醌库的还原程度有关，泛醌库的还原程度越高，其km值越大。aox的内源泛醌类底物被认为是还原型泛醌-10。近期的研究发现丙酮酸可能是aox的变构效应剂，它可大大降低aox对于还原泛醌的km值。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
1、鹅掌楸rna提取及检测；
2、aox1基因的扩增与生物信息学分析；
4. 研究创新点
目前，内外文献中对AOX基因的研究主要集中在农作物上，关于林木交替氧化酶基因研究基础较为薄弱，鹅掌楸AOX基因克隆与功能研究尚未见报道。
