组蛋白去乙酰化酶(HDACs)是一个超基因家族,在真核生物(包括酵母、哺乳动物和植物)中广泛存在。HDACs与组蛋白乙酰基转移酶(HATs)共同作用来调节组蛋白乙酰化的状态,从而影响染色体的结构和功能,调节基因的转录和细胞的多种功能。目前,人们对植物HDACs的研究逐渐增多,很多HDAC基因在不同植物中得到鉴定和研究。研究表明HDACs与植物发育和胁迫反应有关。目前,人们对木本植物HDAC基因家族的特性和功能了解甚少,相关研究未见报道。本论文分析了毛果杨HDAC基因家族的性质,以及在低温胁迫下的表达模式。我们的研究结果表明：1. HDAC家族的15个基因主要定位在第1、4、5、6、9、12和15七条染色体上,仅仅HDA912目前还未确定。理化性质分析表明HDAC家族大多数成员为亲水性蛋白质(HDA912属于疏水性蛋白),其等电点呈酸性(除了HDA912和SIR2亚家族)。细胞定位分析显示HDAC家族蛋白在细胞内分布比较广泛,但主要定位于细胞核,尤其是HD2亚家族,几乎都定位在细胞核内。HDAC受磷酸化调节,蛋白磷酸化位点主要发生在丝氨酸残基上,HD2亚家族在酪氨酸残基处仅有一处发生。二级结构分析显示,RPD3/HDA1亚家族成员(除了HDA912)和SIR2亚家族成员无规则卷曲比例都在50%以上,而HD2亚家族成员的α-螺旋比例为0,无规则卷曲比例在80%左右。进化树分析显示毛果杨HDAC家族成员可以分为3个亚家族,即RPD3/HDA1亚家族、HD2亚家族和SIR2亚家族,这与拟南芥和水稻HDAC家族的分类是一致的。2. HDACs家族基因在叶、茎、根中均有表达,不同家族成员表达水平不同。有些基因(如HDA902、HDA903、HDT901和HDT902)在根、茎、叶中表达量相对较高；有些基因(如HDA901、HDA912、HDT903和SRT901)主要在叶或茎中表达,在根中表达量相对较低。3.低温胁迫能够影响毛果杨HDAC基因的表达,大部分HDAC基因的表达受低温诱导,只有少部分基因表达不受低温影响或受低温抑制。HDAC基因主要在低温处理3天时明显诱导表达,其中HDA902、HDA903、HDA904、HDA908、HDA909、 HDA912、HDT901、HDT902和HDT903这些基因表达水平上调了2倍以上。茎或根中HDA901、HDA910和SRT901基因的表达受低温的抑制。当低温胁迫解除后,HDAC基因的表达基本恢复到处理前的水平。此外,HDAC特异性抑制剂TSA能够影响CBF2等与低温胁迫相关的基因的表达。以上这些结果表明HDAC基因与毛果杨树低温胁迫反应有关。