核桃属较难诱导不定根的经济树种,这限制了核桃优良品种的产业化进程。通过连续嫁接和埋干黄化等复幼措施,可实现成龄植株的复幼,获得的嫩枝插穗同步性高、生根率稳定,且生根速度快,扦插生根率大幅度提高。前期研究发现,复幼处理诱导WOX和SPL转录因子及其下游靶基因表达模式的变化,可能是复幼提高核桃不定根发生能力的重要原因,然而,这些转录因子在核桃不定根发生过程中的功能还有待深入研究。体细胞胚是木本植物基因功能研究的良好受体,本研究以核桃幼胚为试材,分别构建体胚发生和遗传转化体系,为核桃基因功能研究奠定了基础。通过生物信息学技术在全基因组范围内鉴定和分析WOX和SPL转录因子家族,结合组织特异表达分析筛选在复幼促进核桃插穗不定根发生过程中的关键基因并进行遗传转化,分析关键基因在调控核桃不定根发生中的调控机制,主要研究结果如下:1.创建了核桃体胚发生和植株再生体系。以核桃早实品种‘早林香’和‘中林6号’花后42d～77d的幼胚为试材进行离体培养,通过统计体胚诱导率,筛选体胚的最佳诱导时期;统计多次继代的体胚畸变率,并筛选最适ABA调节浓度;选取发育成熟的体胚进行饱和NH4·NO3溶液脱水处理,分别处理0h～120h后统计失水量和转株率,探讨脱水程度对体胚植株再生的影响。结果表明,外植体的发育时期对体胚发生至关重要,以‘林早香’和‘中林6号’幼胚为外植体进行体胚诱导,最佳诱导时期分别为花后约49d和56d,体胚诱导率分别为88.32%和86.7%。最佳ABA调节浓度为1.0mg·L-1,不仅降低体胚畸变率,且提高体胚发生率。脱水72h时,‘早林香’和‘中林6号’的体胚萌发率达到最高,分别为56.67%和53.33%。2.建立了核桃体胚遗传转化体系。以‘中林6号’体胚为受体材料,进行遗传转化条件的优化,分别研究体胚预处理、农杆菌浓度及侵染时间对对核桃遗传转化的影响。通过正交试验分析显示,体胚预处理对核桃体胚侵染效果的影响达到显著水平,农杆菌浓度和侵染时间的影响则不显著。体胚预培养28d（7d换一次培养基）和农杆菌浓度为OD600值0.6,侵染处理15min的处理效果最好,侵染成活率达77.78%。3.在全基因组范围内鉴定了核桃WOX转录因子家族,并分析其在核桃不定根发生过程中的表达模式。核桃基因组中共鉴定出12个WOX家族基因,分为3个分支。组织表达特异性分析表明,JrWOX4a、JrWOX4b、JrWOX5、JrWOX11和JrWOX13基因在根中的表达量较高,其中JrWOX11在根中特异性表达。此外,复幼处理可显著提高除JrWOX4a、JrWOX4b和JrWOX13之外其他WOX基因的表达量。在不定根发生过程中,JrWOX11和JrWOX5表达水平显著提高,而其他WOX基因表达量变化不显著或降低。4.探讨了3个核桃JrWOX基因对银腺杨不定根发生的影响。在‘84K’杨中过表达JrWOX4、JrWOX5和JrWOX11基因均促进不定根的形成。JrWOX11和JrWOX5过表达分别促使不定根原基形成提前2d和1d,不定根数和根长显著增加;JrWOX4过表达导致不定根变短、增粗,不定根数增加。JrWOX11过表达还可提高‘84K’杨的抗渗透胁迫和耐盐能力。创制核桃JrWOX11基因的过表达和基因编辑材料,表型分析结果表明,在株高、基径和髓心宽度方面过表达植株>对照植株>编辑植株,形成层宽度方面过表达植株>编辑植株>对照植株,木质部宽度方面过表达植株<编辑植株<对照植株。不定根诱导试验结果显示,JrWOX11可显著促进核桃不定根形成。5.鉴定了核桃SPL家族基因并分析了其在不定根发生过程中的表达模式。利用生物信息学方法,从核桃基因组中鉴定出28个SPL家族基因,不均匀地分布在14条染色体上,分属于subgroupⅠ～Ⅹ等10个亚分支。各亚分支SPL家族基因结构差异较大,系统进化系相近的成员具有相似的内含子/外显子结构、基因长度和保守基序,这些基因可能有相似的功能。28个SPL家族成员均含有保守的SBP结构域,包含2个Zn-fingers和一个核定位信号序列（NLS）。复幼处理抑制了大多数JrSPL基因的表达;不定根发生过程中,JrSPL1.1和JrSPL7.2基因表达量变化显著,JrSPL1.1的表达量先升高后降低,JrSPL7.2的表达量逐渐降低。6.初步研究了2个核桃JrSPL基因的生物学功能。亚细胞定位结果显示,JrSPL1.1定位在细胞核,而JrSPL7.2在细胞核和细胞质中表达。烟草中过表达JrSPL7.2,显著抑制了不定根和侧根的形成,促进了主根伸长,开花时间显著提前;在核桃中,过表达JrSPL7.2抑制了植株生长。过表达JrSPL1.1促进核桃不定根的发生,同时促进植株生长,株高和叶片大小显著大于对照植株。