植物干细胞是植物体内具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,主要位于植物体茎尖分生组织、根尖分生组织和维管形成层的干细胞龛中。其中维管形成层的干细胞能够调控植物的次生生长,是林木生长和木材形成之源。HAIRY MERISTEM（HAM）基因家族的成员HAM4基因被监测到在拟南芥（Arabidopsis thaliana）茎尖原形成层中表达,参与了茎的初生生长,但其是否参与茎的次生生长还不清楚。鉴于At HAM4与At WOX4蛋白存在物理上的相互作用,而在杨树中WOX4被监测到在维管形成层中表达,我们推测HAM4可能参与了植物茎的次生生长,即增粗生长。因此,本研究通过克隆84K杨（Populus alba×Populus glandulosa）HAM4基因的两个拷贝,研究它们在调节杨树维管形成层干细胞功能中的作用,主要实验结果如下:（1）通过同源克隆获得了PagHAM4a和PagHAM4b两个基因,PagHAM4a编码区全长1650bp,编码549个推定的氨基酸,与毛果杨HAM4a（XM006383171.2）的相似性为94.35%;PagHAM4b编码区全长1641bp,编码546个推定的氨基酸,与毛果杨HAM4b（XM002310761.2）的相似性为97.25%。PagHAM4a和PagHAM4b都属于GRAS基因家族的HAM亚家族,其编码的蛋白含有LHR I、VHIID、LHR II、PFYRE和SAW五个保守基序,呈现典型的GRAS家族结构域特征。（2）通过实时荧光定量PCR分析了PagHAM4a和PagHAM4b基因的组织特异性表达模式,结果表明PagHAM4a和PagHAM4b基因在84K杨的根、茎、叶中均有表达。两个基因的表达趋势类似,均在茎中的表达水平最高,其次是在叶中,在根中的表达水平低,在茎中的表达水平显著高于在叶中和根中的表达水平。这表明PagHAM4a和PagHAM4b基因很可能在杨树茎的生长发育过程中发挥更为重要的作用。（3）为了提高84K杨的遗传转化效率,本研究对遗传转化体系的愈伤组织再生系统进行了优化。通过不同激素配比及培养时间的优化,发现以激素组合为0.5 mg/L6-BA+0.05 mg/L NAA的培养基是诱导愈伤组织的最适培养基,以激素组合为0.5mg/L 6-BA+0.02 mg/L TDZ的培养基是愈伤组织诱导出芽的最适培养基,愈伤组织的最适培养时间为35-38天。（4）构建了PagHAM4a和PagHAM4b基因的过表达载体和CRISPR/Cas9敲除载体,并经农杆菌介导转化84K杨,获得了PagHAM4b基因过表达植株。通过石蜡制片对PagHAM4b基因过表达植株不同茎节的茎段进行组织解剖结构分析,发现与对照相比PagHAM4b基因过表达植株的木质部显著扩增,茎段明显增粗,导管管腔扩大,木射线发达,其中第9节间的木质部宽度与茎段直径分别是对照的2.44倍和1.22倍。表明PagHAM4b基因通过调节维管形成层干细胞向木质部的分化在植物的次生生长中发挥作用。