黄梁木(Anthocephalus chinensis)别名团花树,属茜草科团花属常绿阔叶乔木,是亚洲、南亚热带的速生树种。由于其速生性,在1972年的世界林业大会上被公认为“奇迹树”,在我国华南地区有着巨大的开发和应用前景。然而,由于黄梁木遗传信息十分匮乏,其木材速生性的分子生物学基础研究至今尚未开展。扩展蛋白作为一类细胞壁生长重要调控因子,与植物的生长发育息息相关。因此,本文以黄梁木的α扩展蛋白编码基因EXPA为切入点,筛选出其16个家族成员中在形成层高丰度表达的基因并进行了功能鉴定。首先,利用简并引物扩增同源基因保守序列,结合基因组步移及3’RACE技术克隆到扩展蛋白基因序列并进行生物信息学分析。在此基础上,筛选合适内参基因,对α扩展蛋白基因在黄梁木中的时空表达进行分析。选择形成层中高表达的AcEXPA8基因进行基因组中的拷贝数分析,并进行蛋白质三维结构建模预测其功能。同时,通过构建植物表达载体并转化拟南芥研究,进一步鉴定AcEXPA8基因的功能。通过上述研究,得到主要结果如下：1.通过设计保守区的简并引物,PCR扩增获得同源基因保守序列,再结合基因组步移和3’RACE技术获得黄梁木EXPA基因家族的16个成员,分别命名为AcEXPAl-16, GenBank注册号为FJ417847、JF922686-JF922700,其相对应的基因组DNA序列的注册号为GQ228823、JF922701-JF922715。2.黄梁木AcEXPAl-16基因的内含子分布方式一致,都含有EXPA基因保守的内含子1和内含子2。除了AcEXPA4中的内含子2的剪接方式是TA-GA,其余都符合真核生物内含子GT-AG的剪接模式。3.AcEXPAl-16基因编码的氨基酸序列都含有EXPA蛋白保守序列,包括N端的信号肽、8个C残基、1个组氨酸域(His-Phe-Asp, HFD),和羧基末端的4个保守色氨酸(tryptophan, W)残基,但在AcEXPA12的第一个W被亮氨酸(leucine, L)所取代。在AcEXPA1、AcEXPA5、AcEXPA8和AcEXPA9成熟蛋白的N端和C端都各自含有RIPGV和KNFRV序列。并通过系统进化分析,黄梁木AcEXPA家族成员分别属于4个亚家族。4.筛选到环孢素A受体基因AcCyP作为内参基因用于荧光定量PCR分析。AcEXPA1-16基因在黄梁木中具有明显的组织表达特异性：在四个幼嫩的生长组织中,AcEXPA8在形成层的表达量最高,AcEXPA4、AcEXPA6、AcEXPA15、AcEXPA14和AcEXPA10在嫩叶中大量表达,AcEXPA13只在嫩叶中有所表达,而AcEXPA16仅在嫩根中表达。AcEXPA8在不同生长季节的形成层中的表达也明显不同,7月的最高,1月的最低。在维管发育径向的不同细胞层,AcEXPA8在次生壁形成区的表达量明显低于形成层。5. AcEXPA8基因以多拷贝的形式在黄梁木基因组中存在。蛋白同源建模显示成熟AcEXPA8蛋白的三维结构与到目前为止仅知的EXP蛋白玉米ZmEXPB1晶体结构极为相似,含有domain1和domain2以及两者之间的连接区域。6.通过转AcEXPA8基因拟南芥研究,转基因植株与野生型相比,叶片形成加速,叶片面积增大,并且叶片长生长大于宽生长,使得叶片形状变得扁长,在基叶完全成熟期,基座的半径明显增大。而且,转基因植株的高度和茎的粗度也明显大于野生型。7.过表达AcEXPA8基因促进了拟南芥的次生生长,主要是导致了纤维细胞增长和细胞壁的加厚,但没有改变细胞壁中纤维素的含量。此外,转基因植株茎的髓和皮层薄壁细胞明显增大,而皮层的薄壁细胞在沿周长方向的长度增长尤为明显。本研究克隆到并分析了黄梁木AcEXPA基因家族成员在不同幼嫩组织的表达差异,对形成层中高丰度表达的AcEXPA8基因的时空表达进行了进一步分析并进行了转基因功能鉴定,结果为今后研究α扩展蛋白基因与团花树木质部生长速度和材质的关系提供基础,并最终为林木分子育种提供潜在的候选基因。