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CUP-SHAPED COTYLEDON 2(CUC2)属于植物特有转录因子NAC家族成员,由于其在植物SAM的起始与维持,器官边界的界定等方面发挥重要作用,近年来受到了越来越多的关注。然而,对CUC2基因的研究,目前多集中在拟南芥等少数模式植物或经济作物上,木本植物中的研究尚未见报道。本研究以欧洲白桦为试材,初步分析BpCUC2基因功能及其组织表达特异性,为人们进一步了解白桦生长发育的确切机制及利用BpCUC2基因改造植物形态打下基础。本研究首先利用PCR技术,克隆了BpCUC2基因,将其与CaMV 35S强启动子融合构建植物表达载体并对基因序列进行分析;进而利用实时荧光定量PCR技术,对欧洲白桦幼苗不同组织部位中BpCUC2基因相对表达量进行分析;又从欧洲白桦全基因组中克隆了BpCUC2基因启动子,将其与Luc2萤火虫荧光素酶基因融合,遗传转化拟南芥,利用植物活体成像系统,分析启动子序列并研究BpCUC2基因的组织表达特异性;最后将BpCUC2基因遗传转化拟南芥,获得高表达BpCUC2基因的拟南芥,观察高表达BpCUC2基因拟南芥表型变化。研究结果显示:1、BpCUC2基因可能的全长为2126bp,其中5’UTR长52 bp,3’UTR长204bp,CDS全长1065bp,具有3段外显子和2段内含子;2、欧洲白桦幼苗不同组织部位BpCUC2基因表达量存在明显差异,其表达量水平由高到低依次为茎尖、茎、根和叶,其中茎尖内的表达量是叶片内的6倍左右;3、BpCUC2启动子核心区仅含有TATA框和起始子。此外,启动子中还含有众多不同类型的顺式作用元件,涉及组织特异表达、激素响应、环境胁迫响应和转录因子结合等不同方面;4、BpCUC2启动子驱动的Luc2报告基因主要在SAM、叶片边缘及花等组织器官中表达,其中SAM区表达活性最高:5、高表达BpCUC2基因拟南芥各株系普遍表现为具有多个SAM,子叶开裂成细条状,莲座叶叶片数和主茎数显著增加,组织器官变小,株高变矮,发育迟缓等特点。上述结果表明,BpCUC2基因主要作用在分生组织活跃部位,在白桦的整个生长周期内发挥重要作用。