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苔藓植物是最早登陆的绿色植物类群，它们形态简单，但却能长期存活于某些极端生境中。苔藓植物基因组数据是从根本上研究苔藓植物抵御各种恶劣环境的重要基石，但目前发表的苔藓植物基因组数据却相当有限。本实验以旱生狭叶牛舌藓(Anomodonattenuatus(Hedw.)Hüb.)和湿生葫芦藓(Funaria hygrometrica Hedw.)为实验材料，藉由二代Illumina测序技术，进行两种藓类基因组的组装和注释，为苔藓植物以及维管植物的比较基因组学和抗逆机制研究提供丰富的素材。叶绿体是植物光合作用最为关键的细胞器，将光与水两大生态因子完美结合。本研究借助全基因组测序原始数据，对狭叶牛舌藓叶绿体基因组进行组装和注释，分析狭叶牛舌藓与苔藓植物类群的系统进化关系，并尝试寻找叶绿体基因组与藓类植物生境的关联，以期丰富藓类植物光合生理生态的基础数据。以两种藓类植物全基因组数据为基础，鉴定和分析与抗逆高度相关的狭叶牛舌藓和葫芦藓HSP70家族成员，为狭叶牛舌藓和葫芦藓HSP70家族的蛋白功能的深入研究及绿色植物进化和抗逆机制的研究提供理论基础。主要结果如下：
1、对狭叶牛舌藓和葫芦藓全基因组进行组装，得到大小分别为395Mb和327Mb的两个藓类植物完整的基因组草图。通过基因组注释，从狭叶牛舌藓和葫芦藓基因组分别得到25,484和34,628个基因，并对这些基因通过功能注释进行功能分类，发现狭叶牛舌藓和葫芦藓参与防御机制的基因分别占1.7%和2.4%，相比被子植物较低。
2、在全基因组原始数据基础上，组装和注释狭叶牛舌藓叶绿体基因组，为大小125,320bp的经典的四分体圆环结构，含有的基因种类和数量与已发表的藓类植物相近。通过系统进化分析和mVISTA的可视化比对分析，发现狭叶牛舌藓与三洋藓系统位置相近；藓类植物中湿生藓类和旱生藓类在基因结构上没有明显区分。
3、从狭叶牛舌藓和葫芦藓中分别鉴定得到26个和16个HSP70家族成员，结果表明，两种藓类植物的HSP70家族成员多数为较稳定蛋白，它们的基因结构和基序组成也较为保守，许多成员蛋白结构相近度较高。各HSP70家族成员在亚细胞中的定位与其基因和基序的结构都有较大关联，通过蛋白三维结构分析发现狭叶牛舌藓HSP70-17与其他成员差异较大。
4、通过变色硅胶模拟干旱条件，对葫芦藓进行梯度干旱实验，发现其形态变化在处理前两天较为明显，并在之后保持稳定，这与其相对含水量的变化趋势吻合，体现出葫芦藓变水的生理特征。通过半定量PCR从葫芦藓HSP70基因中发现4个表达水平随干旱时间有明显变化的基因，其中FhHsp70-10基因表达情况与小立碗藓PpcpHSP70-2相近，推测FhHsp70-10相比葫芦藓叶绿体其他成员参与植物抗逆机制的功能有所不同。
1、对狭叶牛舌藓和葫芦藓全基因组进行组装，得到大小分别为395Mb和327Mb的两个藓类植物完整的基因组草图。通过基因组注释，从狭叶牛舌藓和葫芦藓基因组分别得到25,484和34,628个基因，并对这些基因通过功能注释进行功能分类，发现狭叶牛舌藓和葫芦藓参与防御机制的基因分别占1.7%和2.4%，相比被子植物较低。
2、在全基因组原始数据基础上，组装和注释狭叶牛舌藓叶绿体基因组，为大小125,320bp的经典的四分体圆环结构，含有的基因种类和数量与已发表的藓类植物相近。通过系统进化分析和mVISTA的可视化比对分析，发现狭叶牛舌藓与三洋藓系统位置相近；藓类植物中湿生藓类和旱生藓类在基因结构上没有明显区分。
3、从狭叶牛舌藓和葫芦藓中分别鉴定得到26个和16个HSP70家族成员，结果表明，两种藓类植物的HSP70家族成员多数为较稳定蛋白，它们的基因结构和基序组成也较为保守，许多成员蛋白结构相近度较高。各HSP70家族成员在亚细胞中的定位与其基因和基序的结构都有较大关联，通过蛋白三维结构分析发现狭叶牛舌藓HSP70-17与其他成员差异较大。
4、通过变色硅胶模拟干旱条件，对葫芦藓进行梯度干旱实验，发现其形态变化在处理前两天较为明显，并在之后保持稳定，这与其相对含水量的变化趋势吻合，体现出葫芦藓变水的生理特征。通过半定量PCR从葫芦藓HSP70基因中发现4个表达水平随干旱时间有明显变化的基因，其中FhHsp70-10基因表达情况与小立碗藓PpcpHSP70-2相近，推测FhHsp70-10相比葫芦藓叶绿体其他成员参与植物抗逆机制的功能有所不同。