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小檗碱桥酶(berberine bridge enzyme,BBE)家族,是一类典型的黄素双共价氧化酶超家族(SCOPe d.58.32)的亚家族。我们的前期研究在发育木质部糖蛋白组学中识别出了多个杨树BBE基因,但其参与的生物学功能尚不清楚。我们识别出了毛果杨BBE家族所有成员,利用生物信息学手段分析了毛果杨BBE家族成员的信息,重点解析了PtBBE9a和PtBBE18a的表达特征,对其过表达功能进行了鉴定。本研究主要实验结果如下:识别出了 69个毛果杨BBE家族成员,对其进行分类,共分为A-F六类。大多数PtBBEs位于1号染色体和11号染色体上,显示毛果杨BBE家族扩张归功于染色体间的复制,染色体内复制以及基因串联复制。根据phytozome电子数据和运用RT-PCR手段,分析了毛果杨BBE基因家族的组织表达特征,PtBBE23a、PtBBE24a主要在木质部高丰度表达,PtBBE6b各个组织均有表达。筛选了一些可能参与茎发育和木质素生物合成相关的BBE成员,PtBBE9a基因在木质部高丰度表达,并随茎节数增加其表达量逐渐升高;PtBBE18a基因在木质部高丰度表达,其表达量也随茎节数增加而升高。构建了 pGWB3-ProPtBBE9a与pGWB3-ProPtBBE18a植物表达载体,通过转基因植株检测了PtBBE9a与PtBBE18a基因启动子组织表达模式。GUS染色主要存在于ProPtBBE9a::GUS转基因植株幼苗的顶端分生组织、成熟果荚表皮和根内,ProPtBBE18a::GUS转基因植株幼苗的维管组织中也有明显的GUS染色活性。构建了PtBBE9a与PtBBE18a的pGWB5植物过表达载体,通过转基因鉴定了PtBBE9a和PtBBE18a基因过表达功能。35S::PtBBE9a::GFP转基因植株较野生型开花提前,开花时叶片数减少。茎的解剖学结果显示过表达株系茎基部变粗,间苯三酚染色区域变宽,染色颜色加重,木质素含量较野生型提高。PtBBE18a基因过表达有着类似的功能。构建了毛果杨3个木质部高丰度BBE基因PtBBE23a、PtBBE6b、PtBBE24a的CRISPR/Cas9三基因敲除载体,通过转基因和靶基因位点编辑分析鉴定,我们获得了3个PtBBE23a/PtBBE6b/PtBBE24a三突变转基因株系及若干单突变、双突变株系。