兴安落叶松是我国东北、内蒙古林区以及华北、西南高山针叶林的主要森林组成树种,是东北地区主要三大针叶用材林树种之一。其天然分布很广,是一个寒温带及温带的树种,在针叶树种中是最耐寒的,垂直分布达到森林分布的上限。所以,开发其抗寒基因资源,解明其抗寒机制显得尤为重要。以前的研究显示,几丁质酶在提高植物抗逆性,特别是在提高植物的抗冻性及抗病性中发挥重要作用。本研究旨在调查编码几丁质酶基因在兴安落叶松抵御低温中所发挥的作用,并探讨其在提高转基因植物抗寒性中的可应用性。采用简并PCR结合RACE技术分离了兴安落叶松几丁质酶基因(Lgchia)的全长序列。结果表明:所克隆Lgchia cDNA全长序列991 bp,包含849 bp的开放阅读框(ORF),编码270个氨基酸,分子质量为27.4kDa,理论等电点为7.37。二级结构预测结果显示,Lgchia所编码的蛋白结构以Random coil为主。亚细胞定位预测结果显示:该基因编码一种分泌蛋白,可能存在于细胞质内。NCBI分析显示,所克隆Lgchia基因属classⅣ几丁质酶基因家族,它与挪威云杉(88.8%)、花旗松(87.7%)、日本柳杉(60.4%)等其他植物的classⅣ几丁质酶基因具有极高的同源性。通过半定量RT.PCR对兴安落叶松几丁质酶基因在根、茎、叶中表达量的分析表明,该基因在茎中的表达量最大,在根中的表达量最小。为了进一步解明该基因的特性及功能,我们调查了兴安落叶松几丁质酶基因在低温、干旱、短光照、脱落酸处理等胁迫条件下的表达量变化,为深入系统地调查该基因的表达调控机制提供了依据。另外,我们构建了含有卡那霉素抗性基因的转化载体pBIl01-Lgchia,将利用农瘤杆菌介导基因转化的方法转化拟南芥和毛白杨,并通过对转化植株耐寒性分析来检测其抗寒性能,为该基因在其他冷敏感植物中的实际应用提供理论和试验依据。