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杨树生长迅速，轮伐周期短，是典型的速生树种，在我国范围内广泛栽植，而且其遗传资源丰富，成为木本植物分子遗传研究的模式植物。杨树还是继拟南芥及水稻之后的第三个全序列测定的多年生木本植物。这意味着可以对杨树进行更为深层次的分子遗传学研究。五大类植物激素中，生长素是最早被发现的。在植物体中，生长素诱导离体茎和胚芽鞘切断的迅速伸长也是最快、最显著的激素反应。生长素同时参与了植物的多种生长发育过程。比如促进根、茎、叶的生长，影响胚胎发育，控制顶端优势、参与维管的形成等。本研究通过构建PtAUX1和PtPIN1基因的过量表达载体，利用农杆菌介导的方法转化毛白杨和拟南芥，获得了35S:: PtAUX1和35S:: PtPIN1转基因植株。通过对转基因植株的表型分析，为研究PtAUX1和PtPIN1基因功能提供了证据，并为深入研究基因的分子机制奠定了基础。研究结果如下：1.蛋白同源性分析，PtAUX1与毛果杨PttLAX1的同源性高达97.3%，与拟南芥AtAUX1的同源性高达83%；PtPIN1与苜蓿MtPIN1的同源性达82%，与拟南芥AtPIN7的同源性达79%。系统进化树分析，PtAUX1与AUX1家族的AtAUX1和PttLAX1极其相似。所以，PtAUX1是拟南芥AtAUX1的同源基因；PtPIN1是生长素输出载体PIN类家族中的一员。2.PtAUX1转毛白杨植株表型有，叶片数量明显增多，再生芽体周围出现子房状结构，成簇集生呈花序状，叶片上发生体状胚，将体状胚接种到MS培养基上，能够发育成完整植株。PtAUX1转拟南芥植株的表型有，不改变根的向地性，诱导侧根发生和根的伸长。表皮毛数目增多，多呈二叉分支。叶片边缘上翘并卷曲，呈现壳斗状。花瓣不张开而且透明，花萼卷曲伴有透明状，雄蕊改变了四强雄蕊的特性，有的雄蕊无花丝，花药粘连雌蕊出现透明和部分增生。通过PtAUX1基因转化毛白杨和拟南芥植株的表型，我们得知，PtAUX1基因参与了植株侧根发生以及根的伸长、参与了植物体的叶片、芽体、花器官、子房以及体状胚的发育过程。这一切得以实现的基础是PtAUX1基因作为生长素输入载体，调控着生长素的极性运输。3.PtPIN1转毛白杨的表型有，植株高大健壮，叶片具粗锯齿且不对称生长，再生芽体聚集成花瓣状，有的芽体呈棒状，且玻璃化。幼芽白色，后期局部出现红褐色。生长素能够促进植物体的生长发育，调控叶片的极性建成以及叶和芽的发育。转基因植株的表型恰好与生长素的功能相符。这说明PtPIN1通过调控生长素极性运输来参与植物体的多种器官的生长发育过程。实验结果为我们研究PtAUX1和PtPIN1基因的功能提供了可靠的证据。PtAUX1和PtPIN1基因作为生长素的输入和输出载体，以特异的机制调控着生长素的极性运输，进而参与到植物体的生长发育过程中来。