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竹子作为一种重要的非木材森林资源,被认为是一种新兴的重要木质纤维素生物质材料。大多数木本竹可用于生产竹材、工艺品和造纸,其幼笋还可以食用。在木本竹竹笋快速生长过程中,其木质化程度随着笋高度的增加而持续增加,次生细胞壁（SCW）变厚及木质素含量增加,这对提高竹子的材性性能和应用起着重要的作用。研究表明,NAC转录因子在SCW生物合成和木质素沉积过程中发挥着重要调节功能,因此对竹子中NAC转录因子进行研究对深入了解其木质化调控具有重要意义。本研究以毛竹（Phyllostachys edulis）为研究对象,利用生物信息学方法全面分析毛竹NAC转录因子家族成员,同时筛选出与SCW合成相关的NAC基因,对其进行功能验证,探讨毛竹中NAC转录因子对SCW的调控机制。主要研究结果如下:1、在毛竹中共鉴定出94个NAC基因（PeNAC1～PeNAC94）,其外显子-内含子结构、编码蛋白的基本理化性质、保守基序均具有一定的差异。内含子数量为0～8个,其中含有2个内含子的PeNACs最多（有54个）,含有3个内含子的有14个PeNACs,含有4个内含子有10个PeNACs。PeNACs编码蛋白的长度在217～694个氨基酸之间,分子量在25201.17～76916.46 Da之间,理论等电点在4.55～10.85之间。亚细胞定位预测94个PeNACs均定位在细胞核中。在94个PeNACs中共预测出315种mi RNA类型,具有563个mi RNA靶点,表明PeNACs可能受多种mi RNA调控。2、基于NAC氨基酸序列的系统进化分析发现,毛竹与拟南芥的NAC蛋白共聚类为16个分支,PeNACs分布于11个分支（C1～C10和C15）,每个分支包含1～18个成员。其中有6个聚类分支中拟南芥的NAC蛋白功能得到预测,如聚类在C1和C10家族的At NACs与木质素的沉积和SCW的合成相关,推测与之聚类的PeNACs可能具有相似的功能。另外,在PeNACs中共存在8个保守基序（motif 1～motif 8）,其中motif 1～motif 6为共有基序,聚集在同一个分支的PeNACs具有相似的基序组成,表明了同一分支的成员可能有相似的功能。3、基于毛竹7个组织的转录组数据分析结果显示,94个PeNACs成员在毛竹不同组织和不同发育阶段有着不同程度的表达,且表达丰度存在着一定的差异。94个PeNACs均至少在两个组织中检测到表达,63个PeNACs在所有的组织中均检测到表达,表达丰度为0.028～961.932。一些PeNACs在特定的组织中特异性表达,例如S7、S8和S9的成员在叶片和花序中具有较高的表达量,但在其他4个组织中表达量较低,尤其在根中最低。这表明它们可能在毛竹不同组织和不同发育时期发挥着不同的功能。4、对15个与SCW合成相关PeNACs的定量分析表明,在不同高度笋中它们均呈现差异表达。随着笋高度的增加,除了PeNAC37的表达持续上调外,其他基因均呈现不同程度地先上升再下降的趋势,但在峰值的大小和时期方面存在一定的差异,如PeNAC3、PeNAC32、PeNAC45、PeNAC56和PeNAC85等5个基因在4.0 m高的笋中表达量达到最高;PeNAC1、PeNAC8、PeNAC36、PeNAC42、PeNAC73、PeNAC76、PeNAC81和PeNAC94等8个基因在6.0 m笋中表达量达到最高;而PeNAC11则在2.0 m笋中表达量达到最大。另外,除PeNAC11外,其他PeNACs的最高表达量均超过1.0 m时的2倍。5、通过共表达网络分析发现,与SCW合成相关的C1和C10中PeNACs基因成员分别为9个和6个,与之共表达的基因分别有236个和160个。GO分析发现,共表达基因参与的相关的生物途径主要是木质素分解和纤维素合成,这是两个与SCW合成相关的生物过程。7个PeNACs与7个Pe MYBs呈现正向共表达,这些Pe MYBs的启动子序列中均包含SNEB结合位点,而且q RT-PCR定量分析结果显示,这些Pe MYBs与PeNACs具有相似的表达模式,即随着毛竹笋高度的增加它们的表达均呈现不同程度地先上升再下降的趋势。6、为进一步验证毛竹NAC的功能,从毛竹中克隆了PeNAC8（PH01000044G0380）的编码区序列（855 bp）以及Pe MYB3的启动子序列（2 000 bp）,成功构建了PeNAC8的酵母表达载体p GADT7-Rec-PeNAC8和植物表达载体p RI101-35S-PeNAC8。酵母单杂交结果显示,PeNAC8能够与Pe MYB3启动子结合,从而调控Pe MYB3的表达。采用蘸花法转化拟南芥,经连续抗性筛选,获得T3代不分离的抗性株系,用RT-PCR鉴定有2个株系中PeNAC8得到了表达,另外过表达PeNAC8转基因植株木质素的影响需要进一步验证。本研究在对毛竹NAC成员进行全面分析的基础上,通过实验验证了与SCW合成相关PeNACs基因的表达模式,以及与下游MYB的调控关系。另外,在拟南芥中异源表达PeNAC8为后续验证其功能奠定基础。研究结果为深入开展毛竹NAC基因在SCW合成过程和木质素沉积过程中的作用机制提供了参考依据。