维管组织贯穿整个植物的各个组织,在植物中主要起输导、机械支撑等作用,与植物的形态发育相关,同时还与植物的伸长、加粗密切相关。随着基因组学研究的不断发展,对植物维管系统发育的研究也取得了突飞猛进的成果。NAT是一类内源性RNA,在真核生物中广泛存在,它能够与植物体内其他转录本序列互补,对植物生长发育具有重要的调控作用。随着真核生物中越来越多的NATs被识别,对NATs的生物学功能和调节机制的研究也开始受到越来越多的人的关注。在本课题中,我们主要对几个NAT基因,在植物维管系统的发育过程中的功能作用进行验证和分析。此外,杨树叶柄中也包含了大量的维管组织,目前对植物维管系统的研究主要集中在植物的茎中,而对杨树叶柄发育过程的研究相对较少,本文我们也对叶柄的发育过程进行了深入的分析。首先,ATVC2是一个对分生组织干细胞具有维持作用的LRR-RLK家族成员。在植物维管发育过程中具有十分重要的作用。利用Gateway技术,对实验室已有的3条不同长度的ATVC2的反义转录本:ATVC2NAT-R30、ATVC2NAT-R32、ATVC2NAT-R36,分别构建了过表达载体并成功转入拟南芥。通过对各代转基因株系进行观察,发现3种转基因成熟株系,在T1代、T2代均出现分枝多且严重败育的表型。而在第3代转基因成熟株系中,这种多分枝、败育表现逐渐消失。此外,3种不同长度的NAT转基因株系之间并没有表现出明显的差异。这表明ATVC2基因的3条转录本对拟南芥维管组织具有显著的调控作用,然而具体的调控机制还有待我们进一步研究。此外,我们从对实验室杨树链特异性转录组和小RNA测序数据中筛选到Novel02326与Novel02424这对与维管发育相关的NAT对以及相关的mi R396a基因。mi R396a在植物细胞分化,环境胁迫响应方面具有重要的调控作用。mi R396a能够与Novel02326完全互补,这意味着mi R396a的前体pre-mi RNA396a可能来源于这对NAT,并对这对NATs对具有重要的调控重要。实验中我们对mi R396a的二级结构进行了预测出,利用Gateway克隆技术我们分别构建了这3个基因的过表达载体和Novel02424的RNAi干扰载体,并通过序列比对,验证了mi R396a在黑杨和毛果杨序之间的保守性。随后我们利用叶盘转化法将构建的表达载体转化杨树717并对其功能进行验证。由于时间问题,目前该实验仍在转化阶段。为了深入理解杨树叶柄的发育过程,我们对717杨树形态学顶端到基部的叶柄进行了连续活体切片观察,发现在整个叶柄发育过程中维管细胞数量随叶柄节数增加而不断增加,维管组织逐渐成熟,维管组织次生细胞壁大约在第9、10节叶柄出现逐渐加厚的现象,到第15节实现完全加厚,叶柄发育最终达到成熟。根据观察到的次生细胞壁加厚的现象我们将叶柄发育划分为YP、DP、MP 3个阶段。对717杨3个不同阶段叶柄样品进行了转录组测序。最终获得了59.25Gb的测序数据,将这些数据与717参考基因组进行比对,其中85.50%reads（334774966）可以定位到参考基因组上,随后对比对结果进行质控,质控通过后再进行基因表达、可变剪切、基因注释等一系列分析。基于样品间基因表达情况,共筛选出2357个差异表达基因,对这些基因进行了GO富集分析及KEGG富集分析。通过查阅文献,结合杨树与拟南芥之间次生细胞壁相关基因的同源关系分析以及叶柄转录组数据中差异基因的表达情况,最终筛选出15个与拟南芥中次生细胞壁加厚相关基因的同源基因,对其在杨树叶柄中的表达模式做出了详细的分析。通过对筛选得到的717杨叶柄次生细胞壁加厚相关基因的表达模式的研究,为杨树叶柄发育的机制研究提供了基因资源和基础,这将有助于加快我们对提高木材产量和质量的研究。