杨树具有极强的速生性,然而目前关于该特性分子机制的研究较为有限。本研究以两种生长速率不同的黑杨NE19(P.nigra×(P.deltoides×P. nigra))和DN2(P.deltoides×P.nigra)为研究材料,通过Affymetrix杨树表达谱芯片比较了两种黑杨从速生前期至速生期基因表达谱的变化。通过对两种黑杨在不同生长发育阶段的芯片结果进行分析,共筛选出1695个差异表达的基因(two-way ANOVA, p<0.01; fold change≥2)。NE19和DN2除了含有共同变化的基因,还有只在其中一个品系中表达量特异性上调或下调的基因。通过对这些差异表达的基因进行功能分析,结果表明两种黑杨品系为适应各自的速生期采取了不同的生物学策略。生长速率较快的NE19具有更强的光合能力和更大的总叶面积,在速生期侧重与生长相关的初生代谢。然而生长速率较慢的DN2有更多特异性上调的基因参与防御相关的次生代谢和胁迫响应。杨树的速生性与细胞周期调控过程密切相关,而CYCD在调控细胞周期G1到S期的转换中起重要作用。同时芯片结果显示D型细胞周期蛋白(CYCD3;1)基因在NE19整个生长期内的表达量都高于DN2。为进一步研究杨树中不同CYCD基因家族的功能,探究其与杨树速生的关系,本研究从黑杨中克隆出六个CYCD基因,并将其转化至酵母G1期细胞周期蛋白突变体进行功能鉴定。通过对黑杨组培苗进行糖和植物激素处理,观察到黑杨根部形态发生改变,同时用实时荧光定量PCR技术检测了该处理条件下CYCD基因表达量的变化。结果表明,不同黑杨CYCD家族基因在树木生长发育过程中所起的作用可能存在差异。