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不断积累的研究表明,多肽小分子家族CLE(CLAVATA3/Endosperm Surrounding Region-related)多肽家族作为内部信号分子参与植物生长发育调控,然而关于CLE多肽调控韧皮部发育分子机制研究相对较少,同时关于木本植物发育中CLE多肽功能的研究也知之甚少,通过本文的研究将为研究CLE多肽调控韧皮部发育以及解析CLE多肽调控木本植物生长发育,尤其是调控维管发育提供理论知识和遗传材料。本论文首先解析了一个未被研究的CLE多肽——SpCLE多肽参与调控韧皮部发育的功能,并寻找SpCLE多肽调控韧皮部发育的潜在受体和下游信号组分,建立SpCLE多肽调控韧皮部发育的分子调控模型,为研究韧皮部发育提供理论支持。其次,本论文还对杨树CLE基因家族的结构和潜在的功能进行了系统的分析,为研究CLE多肽在调控杨树植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫信号中的功能奠定基础。主要研究结论如下:(1)SpCLE多肽特异性的抑制拟南芥根韧皮部的分化,但不影响形成层和木质部的发育,表明SpCLE多肽作为一种新的信号分子参与调控拟南芥韧皮部发育。而且CLV2作为SpCLE多肽可能的受体,介导SpCLE多肽信号抑制拟南芥根生长和韧皮部的分化,进一步研究表明转录因子WOX4、WOX1和HD-ZIP家族可能不是SpCLE多肽抑制韧皮部分化的下游信号组分,暗示存在未知的信号分子参与了 SpCLE-CLV2信号途径调控韧皮部发育,但其在韧皮部发育中的功能还需进一步研究。(2)从杨树基因组中挖掘了 50个CLE基因,与拟南芥CLE基因相比,杨树CLE基因在C端也存在类似的保守结构域和N端信号肽。基于序列相似性,50个杨树CLE基因被分为4个亚家族,每个亚家族均具有相似的CLE结构域,但个别位点氨基酸存在差异,可能与CLE多肽功能相关。结构分析表明,其中13个基因含有内含子。50个杨树CLE基因在染色体上有不同的分布,且具有类似或相同CLE结构域的基因分布在不同染色体上,反映了 CLE基因在进化中的复制。基于13个氨基酸的CLE结构域,并采用最大似然法构建拟南芥和杨树CLE进化树,结果表明某些杨树CLE与拟南芥CLE41/44,CLE9/CLE10,CLE45多肽有相同的CLE结构域,暗示这些基因可能存在相同的功能。芯片数据分析表明,杨树CLE基因在茎尖发育和维管发育中有重要功能。而且,杨树CLE基因在应答生物和非生物胁迫,例如低氧胁迫,伤害胁迫,铝胁迫,水分亏缺,以及病菌入侵等胁迫中也发挥重要的功能。