APETALA1（AP1）是一个MADS-box转录因子,参与高等植物的成花过程,是花发育研究的热点基因之一。本研究以BpAP1过表达白桦、BpAP1抑制表达白桦和非转基因对照白桦为试材,开展参试株系的生长发育、开花结实和木材材性分析,BpAP1基因的时空表达特异性分析,同时将RNA-Seq数据与白桦基因组的测序结果相结合,对BpAP1的下游靶基因进行预测,探讨BpAP1与其靶基因的调控关系,为揭示BpAP1基因在白桦成花转变和生长发育中的作用提供参考。研究结果如下:（1）对BpAP1过表达转基因白桦的开花结实进行调查,结果表明:BpAP1的过表达引起了白桦的提早开花结实,过表达白桦组培苗移栽2个月陆续可见雌、雄花序的形成,成熟的雌、雄花序长径比均显著小于野生型白桦（P<0.05）,雌、雄花序的比值为1/13,显著低于野生型白桦（2/1）。雌、雄花解剖观察表明:雄花花药空瘪,花粉粒极少,雌小花结构与野生型白桦无明显差异,且能授粉获得T1代,4个35S::BpAP1株系子代中平均有52.5%的个体能够检测到BpAP1基因,表明35S::BpAP1白桦后代基本符合1:1孟德尔遗传规律。（2）转基因白桦苗高生长调查表明:BpAP1过表达株系在高生长方面显著“矮化”,2年生BpAP1过表达白桦的平均苗高仅是非转基因对照白桦的58.83%;BpAP1抑制表达转基因株系近50%植株的高生长高于非转基因对照白桦,同时发现部分BpAP1抑制表达株系的树干弯曲。（3）对转基因白桦进行木材材性分析,结果显示:BpAP1过表达株系和抑制表达株系的总木质素含量和S-木质素单体均显著低于非转基因对照白桦,其中BpAP1过表达株系总木质素含量低于非转基因对照白桦的12.65%,BpAP1抑制表达株系总木质素含量低于非转基因对照白桦的13.68%;BpAP1过表达和抑制表达株系的木纤维细胞壁厚度与非转基因对照白桦相比显著变薄,分别低于非转基因对照白桦的36.40%和27.32%。（4）对BpAP1基因在野生型白桦和转基因白桦中的组织部位表达特性进行分析,研究表明,野生型白桦中BpAP1基因在雌、雄花序中的表达丰度显著高于其他组织,分别为其它组织部位均值的237.50倍和314.14倍,说明BpAP1是白桦的花器官特征基因;BpAP1基因在过表达株系的根、茎、叶、顶芽中的表达量均显著高于野生型白桦和35S::BpAP1RNAi白桦;BpAP1基因在BpAP1抑制表达白桦各部位中的表达量均显著低于野生型白桦雌、雄花序及BpAP1过表达白桦各部位中的表达量。（5）对BpAP1、BpMADS4、BpM4DS5、FT、TFL1、BpP1和LFY基因进行时序表达特性的分析,发现35S::BpAP1白桦叶片和雄花序中这7条基因的表达量在不同发育时期均显著高于非转基因对照白桦和35S::BpAP1RNAi白桦,除BpAP1和TFL1之外其他5个基因在各个时期的雄花序中表达量均为最高,多数基因的表达高峰出现在6月15日。BpAP1与BpMADS4、BpMADS5、FT、TFL1、BpPI、LFY这6个开花相关基因之间均呈极显著的正相关。（6）采用Illumina测序技术对转基因及非转基因白桦进行RNA-Seq分析,结果显示,与非转基因对照白桦相比,35S::BpAP1白桦和35S::BpAP1RNAi白桦分别有8302个和7813个差异的unigenes;对Pathway进行分析发现,BpAP1在白桦中的过量表达和抑制表达对赤霉素的生物合成和木质素生物合成产生了影响,还引起了许多花发育相关基因表达量的改变。与非转基因对照白桦相比,35S::BpAP1白桦中BpAP1基因的表达量显著上调,FT、ELF4以及FKF1等基因的表达量有明显的升高,而FLC等开花抑制因子的表达量则不同程度的下降,这些基因在35S::BpAP1RNAi白桦中的表达量大部分与35S::BpAP1白桦相反,少部分表达差异不显著。采用转录组测序与基因组测序结果相结合的方法对BpAP1的下游靶基因进行预测,获得了 166个BpAP1的靶基因,包括蛋白激酶类、细胞色素P450、含锌指结构类、MADS-box转录因子、氧化物酶类、未知功能的蛋白等,其中BpPI和BpAP3是BpAP1基因的2个MADS-box转录因子类的靶基因,BpPI与BpAP1之间呈极显著的正相关;BpAP3与BpAP1之间呈正相关。