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水曲柳（Fraxinus mandshurica）是我国东北地区珍贵树种之一,具有极高的价值。本研究以水曲柳与新疆小叶白蜡（Fraxinus sogdiana）杂交子代新品种“东水1601”与其母本M8无性系为研究材料,测定并分析了亲子代间的主要表型差异。初步解析亲子代叶片差异形成机制,对在叶片发育过程中起到关键作用的转录因子家族（GRFs）进行了生物信息学以及表达模式分析,并克隆了FmGRF1基因,构建了35S:FmGRF1过表达载体,初步获得遗传转化的水曲柳植株,为水曲柳种质资源改良和基因功能解析奠定了坚实的基础。主要研究结果如下:1.水曲柳种间杂交新品种与亲本主要表型差异分析测定水曲柳种间杂交子代新品种“东水1601”及母本M8无性系（分别简称1601和M8）木质部与叶片主要表型数据,进行差异分析。在木质部发育方面,1601木质部径向发育周期为5.14-8.21,M8木质部径向发育周期为5.14-8.8,1601在一年中木质部径向发育周期比其母本M8延长2周;1601晚材单位面积细胞数量为2000±216 mm-2,为M8的83.33%,说明1601细胞较M8更大,具有显著性差异;1601木质素含量为22.89±0.93%,为M8含量的86.65%;而1601纤维素含量为49.12±2.83%,为M8中的1.14倍,显著高于M8。在叶片表型方面,1601小叶长为38.84±3.68 mm,为M8小叶的58.02%;小叶宽为26.28±2.29 mm,为M8小叶的86.48%;小叶面积为713.33±143.10 mm~2,为M8小叶的53.78%;净光合速率为9.80±1.87μmol CO2m-2s-1,为M8小叶的1.43倍;在离体叶片失水率方面M8叶片持续高于1601叶片,在5 h-24 h期间均有显著差异。2.水曲柳种间杂交新品种1601与母本M8叶片转录组分析提取1601和M8水曲柳叶片RNA用于转录组分析。结果显示,在叶片部位共有11321个差异表达基因,其中1601叶片中有6008个基因表达上调,5313个基因表达下调;KEGG富集分析结果显示,亲子代叶片中超过20条途径显著富集（P＜0.05）,15条途径极显著富集（P＜0.01）,包括类黄酮生物合成、异黄酮生物合成、花青素生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成途径。对黄酮类生物合成途径与植物激素信号转导通路中的差异表达基因绘制热图分析亲子代表型差异的调控机制,其中,作为黄酮类生物合成途径中关键基因的1个BZ1,1个CHS和2个CYP73A在1601片叶片中高表达,BZ1在1601叶片中的表达量是M8的1.57倍,CHS在1601叶片中的表达量是M8的7.41倍,两个CYP73A的表达量分别是2.45倍和2.64倍;在生长素信号转导途径中起重要作用的8个AUX/IAA基因中,有6个基因在1601中高表达,分别是M8中表达量的3.74、1.51、1.39、1.47、86.76和1.41倍;2个基因在1601中低表达,分别在M8中的表达为34.87%和52.60%;5个BZR1/2基因作为BRs合成途径中的关键基因在1601和M8之间有差异表达。其中一个基因在1601中高表达,表达水平是M8的1.64倍;其余4个基因在1601中低表达,表达水平分别为M8的62.68%、76.19%、51.65%和32.37%。通过差异表达基因分析发现GRF与TCP两个转录因子家族在亲子代叶片中具有大量差异表达基因,其中包括4个GRF和10个TCP转录因子。有2个GRF基因在1601叶片中高表达,表达水平是M8的2.71倍和1.83倍;2个GRF基因在1601叶片中表达水平较低,分别为M8的28.00%和87.87%。有5个TCP基因的表达水平在1601叶片中显着高于M8,表达量分别为1.29、2.29、1.82、1.37和1.63倍;5个TCP基因的表达水平在1601叶片显着低于M8,表达量分别为M8的73.10%、55.21%、54.20%、50.97%和41.02%。3.水曲柳FmGRF基因的克隆及表达模式分析构建水曲柳FmGRF基因家族系统进化树并进行结构域分析,并对所有FmGRFs在水曲柳不同部分的表达模式进行表达分析。根据进化树可以将水曲柳GRF基因家族分成三个大类,且在水曲柳的木质部,韧皮部和叶片中均有成员表达,参与调控水曲柳木质部、韧皮部与叶片的发育过程。克隆得到水曲柳FMGRF1基因,编码区全长为1953bp,编码651个氨基酸。构建了35S:FmGRF1过表达水曲柳植株并进行了q RT-PCR验证,测定35S:FmGRF1过表达水曲柳植株60 d组培苗小叶长度为10.46±1.76 mm,为同龄WT组培苗的1.56倍,显著高于同龄WT组培苗;同时对4个可能与GRF转录因子互作的编码DELLA蛋白的基因基因进行q RT-PCR表达量分析,在过表达水曲柳植株中4个编码DELLA蛋白的基因表达量分别为WT的40.86%,50.18%,35.17%和49.44%,均极显著下调,表明了DELLA蛋白能够与FmGRF1基因互作,起到抑制FmGRF1基因表达的作用。