木材是地球上重要的可再生资源,其构成要素是次生细胞壁,约占木材总成分的90%-95%以上。次生细胞壁由纤维素、半纤维素和木质素组成,其中半纤维素是仅次于纤维素,与木质素含量相当的主要成分。木聚糖是双子叶植物和大多数单子叶植物中次生壁半纤维素的主要成分,在自然界中分布极广。维管植物的木聚糖分子具有相同的β-（1,4）糖苷键连接的D-Xyl残基组成骨架,骨架结构的修饰则取决于植物组织和物种。现阶段,不同物种中与木聚糖合成有关的糖基转移酶的基因已鉴定得到。其中,模式植物拟南芥突变体的研究表明:木聚糖对植物细胞壁的形状和机械程度均存在不同程度的影响;且合成木聚糖主链的酶（IRREGULAR XYLEM 9 IRX9、IRX14、IRX10L）定位于高尔基体,可能形成复合体在葡萄糖醛酸木聚糖骨架合成中起作用,但至今双子叶植物中木聚糖合成酶复合物的组成形式仍不十分清楚。团花树是世界公认的奇迹木,生长速度快,极易成材。前期研究表明,团花树茎部微囊体的木糖转移酶活性明显高于模式植物拟南芥木糖转移酶活性。因此,以速生树种团花树为材料探索木聚糖合成关键基因IRX9、IRX14、IRX10L,可以为团花树木聚糖复合体研究奠定基础,同时丰富木材材性的合成机理。本研究获得以下成果:（1）克隆团花树IRX9、IRX14、IRX10L基因。（2）利用生物信息学分析团花树IRX9、IRX14、IRX10L基因。对团花树IRX9、IRX14、IRX10L基因进行了系统发育分析,发现Nc IRX9、Nc IRX14和Nc IRX10L在进化上保守,蛋白预测结构显示团花树IRX9、IRX14蛋白在N端存在跨膜区,IRX10L蛋白在N端存在信号肽。以上结果为团花中木聚糖生物合成机制提供线索。（3）利用本氏烟草瞬时表达团花树IRX9、IRX14、IRX10L蛋白,激光共聚焦显微镜观察荧光信号,发现荧光信号分布在高尔基体,此结果与同源蛋白在拟南芥和芦笋中定位一致,表明团花树IRX9、IRX14和IRX10L可能在功能上保守。（4）通过荧光定量PCR分析Nc IRX9、Nc IRX14和Nc IRX10L在不同组织部位的表达量,结果显示其主要在茎木质部中表达水平较高。（5）Nc IRX9、Nc IRX14和Nc IRX10L基因互补拟南芥突变体irx9、irx14 irx14L、irx10 irx10L,突变体植株表型有所恢复。首先,通过光学显微镜观察互补植株茎部表型,突变体花序茎切片表型部分互补,表现为木质部较突变体加厚,次生生长明显,木质部导管趋于规则。其次,通过化学免疫实验发现:互补植株花序茎木聚糖信号增强,木聚糖含量增加。再次,离子色谱测定突变体及互补植株单糖含量,结果显示互补后植株木聚糖含量升高,并与突变体存在显著差异。最后,利用H-NMR分析木聚糖侧链,发现互补后植株侧链信号增强,与此同时还原末端侧链信号增强。以上结果表明,团花树中IRX9、IRX14、IRX10L基因在植物体内行驶功能与拟南芥相似。本研究验证了Nc IRX9、Nc IRX10L和Nc IRX14基因功能,并为团花树木聚糖转移酶复合体的研究奠定了一定基础,但团花树木聚糖转移酶复合体蛋白间的相互作用还不清楚。