油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)是植物中存在的一类植物甾醇类激素,参与调节植物生长、发育的许多过程。DET2基因编码一个5α-还原酶,是油菜素内酯合成过程中的关键限速基因。研究DET2基因在杨树生长发育中的作用,对于进一步研究油菜素内酯在木本植物中的调控机制有重要意义。本研究通过外源施用油菜素内酯及其抑制剂,观察其对杨树生长、发育的影响,尤其是观察对维管束发育的影响,研究油菜素内酯在木本植物中的作用。从银腺杨84K(Populus alba×P.glandulosa,‘84K’)克隆得到拟南芥At DET2同源基因PagDET2,利用生物信息学对其进行序列比对、生化特征分析并构建系统发育进化树。分析其启动子区顺式作用元件推测其可能受到的调控作用。通过RT-PCR等多种方式分析PagDET2基因的表达模式。构建PagDET2-PRO::GUS载体,并在84K杨中进行遗传转化,通过GUS染色分析其在杨树中的表达模式。构建由Ca MV 35S强启动子驱动的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘转化法转化84K杨,得到PagDET2-OE转基因植株。切片分析过量表达DET2基因,对木质发育的影响。并分析过表达DET2基因对于转基因植株内源油菜素内酯含量、油菜素内酯下游基因表达、植株生长和抗逆的影响。研究发现,外源施用适宜浓度的油菜素内酯,可以提高杨树的高生长,并显著促进木质部分化。外源施用适宜浓度的油菜素内酯抑制剂后,可以观察到杨树高生长受阻,节间明显缩短,导管、纤维长度明显降低。本研究克隆了包含全长编码区的PagDET2基因,该基因全长771bp,可编码一个长度为257个氨基酸的蛋白质。其蛋白序列与毛果杨、拟南芥、水稻、棉花、大豆、番茄DET2蛋白同源性较高,且在进化树种位于同一枝上,说明该基因在进化过程中相对保守。PagDET2在84K杨不同组织中均检测到表达,其在茎、叶片和顶端中的表达较高。GUS染色后,PagDET2-PRO::GUS转基因植株各个器官都有变蓝的反应。过量表达DET2基因,可以导致转基因植株的高生长加快,且木质部发育较野生型84K杨早,木质部层数增加。通过ELISA检测植物油菜素内酯含量发现,过量表达DET2可以显著提高杨树内源油菜素内酯含量。过量表达DET2基因,可以激活部分油菜素内酯响应基因的表达,并且可以使得杨树对盐胁迫更加敏感。本文分析了DET2基因作为油菜素内酯合成的关键基因,在杨树中过量表达可以显著提高内源油菜素内酯含量,并激活部分油菜素内酯响应基因的表达。还可促进植株增高及木质部发育。DET2转基因植株的获得为进一步分析BR参与木本植物生长发育的调控机制奠定了基础。