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杨树是重要的工业和经济用材林树种之一,是林木研究中的模式植物。众多研究发现杨树具有相对较长的童期,而许多性状在成年期才能表现出来。因此,促进杨树提早开花,缩短其幼年期成为林木育种学者的研究热点。近年来,许多花发育相关基因在植物中的成功转化,为研究人员通过基因转导技术来改造植物花期奠定了基础。已有研究表明转APETALA1(AP1)基因的拟南芥和金鱼草表现出明显的早花性,但该基因在杨树中过表达的研究鲜有报道,并且杨树转基因的研究多是以杂合二倍体为基础。本实验室已往硕士研究生通过花药培养,获得B6杨(B6杨是小黑杨雌株天然授粉而得的二倍体雄株)单倍体植株。单倍体小黑杨继代培养多次后,体细胞染色体自发加倍,形成纯合的二倍体,称之为双单倍体。经过长期培养观察,发现双单倍体和二倍体小黑杨外观形态上存在差异。本论文的目的是利用实验室已有的从杞柳中克隆出的AP1基因构建植物表达载体,获得小黑杨双单倍体和二倍体转基因植株；采用高通量测序技术分析双单倍体和二倍体小黑杨组培苗叶片和茎尖的基因表达情况,进一步分析转基因株系的外观形态差异的原因；含GUS基因的XVE化学诱导型植物表达载体的构建,确定双单倍体小黑杨中能够诱导目的基因表达的最适雌激素浓度。论文主要取得成果如下：1,构建2×35S::AP1pB2SM,35S::GUS PER10植物过表达载体,获得小黑杨双单倍体和二倍体转基因植株。观察转基因植株的表型：双单倍体小黑杨导入AP1基因后出现早花性状,且开花后的双单倍体小黑杨15天左右开始枯萎,凋谢至死亡;而二倍体小黑杨并无早花现象。2,双单倍体和二倍体小黑杨组培苗数字基因表达谱测序,分析二者基因表达差异,发现双单倍体小黑杨中光合作用、植物激素合成以及韧皮部和木质部发育相关基因显著下调表达。3,诱导PER10-GUS基因在双单倍体小黑杨中表达的最适雌激素浓度为5umol/L。