【摘 要】
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杨树（Populus L.）是重要的绿化树种和造林树种,具有重要的经济价值与生态价值。杨树也是研究林木分子生物学的模式植物,前期研究发现不同杨树基因型的愈伤组织诱导率和分化率差异明显。本研究为探究毛白杨愈伤组织形成的分子机制,以毛白杨（P.tomentosa）、山新杨（P.davidiana×P.bolleana Loucne）、毛果杨（P.trichocarpa）为材料,通过不同时期愈伤组织的转
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杨树（Populus L.）是重要的绿化树种和造林树种,具有重要的经济价值与生态价值。杨树也是研究林木分子生物学的模式植物,前期研究发现不同杨树基因型的愈伤组织诱导率和分化率差异明显。本研究为探究毛白杨愈伤组织形成的分子机制,以毛白杨（P.tomentosa）、山新杨（P.davidiana×P.bolleana Loucne）、毛果杨（P.trichocarpa）为材料,通过不同时期愈伤组织的转录组测序,鉴定不同基因型杨树愈伤组织差异表达基因。结果如下:（1）分析毛白杨、山新杨和毛果杨叶片分化率和愈伤组织形成情况。结果表明,不同杨树的分化率和愈伤组织形成差异显著,毛白杨和山新杨容易分化、生根和形成愈伤组织,而毛果杨分化、生根和形成愈伤组织相对较难。（2）通过转录组测序,分别从毛白杨、山新杨和毛果杨愈伤组织中筛选出2880个、204个和918个差异表达基因（Differentially Expressed Genes,DEGs）;通过GO（Gene Ontology）功能富集和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）通路富集分析,发现2条与愈伤组织形成密切相关的信号通路,分别是植物MAPK信号传导途径和植物激素信号转导途径;根据DEGs的保守结构域、分子功能和表达水平,筛选出25个与组织形成相关的关键候选基因。（3）用RT-qPCR验证转录组测序数据。结果表明,RT-qPCR验证结果与转录组测序结果一致;通过对比三种杨树中不同形成时期愈伤组织差异表达基因,筛选出Pto ARF3、Pto ARF5、Pto Ein3和Pto ARR2等4个愈伤组织形成的关键基因,并利用RT-PCR扩增从毛白杨中克隆出候选基因c DNA片段。Blast结果显示其编码蛋白与毛果杨具有较高的同源性,并成功构建了目的基因的植物表达载体。（4）用农杆菌介导的叶盘转化法培育出Pto ARF3、Pto ARF5、Pto Ein3和Pto ARR2等4个目的基因过量表达和雌二醇（XVE）诱导的RNAi干扰表达的转基因毛白杨。经PCR检测证明外源基因已经整合到毛白杨基因组;RT-qPCR基因表达定量和GUS染色证明外源基因能够在转基因毛白杨中正确表达。对转基因毛白杨分化率进行观察,发现Pto ARF3、Pto ARF5对毛白杨愈伤组织形成具有促进作用,而Pto ARR2和Pto Ein3对毛白杨愈伤组织形成具有抑制作用。
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