类受体蛋白激酶介导的信号转导在杨树木质部分化过程中的功能鉴定

多肽激素及其类受体激酶（RLK）通过独特的信号转导机制决定着木本植物维管形成层细胞的命运，在调节维管系统的发育方面具有重要的作用。本课题以生物信息学为前期研究手段，结合分子生物学和基因组学技术，在杨树中分离在木质部分化过程中具有显著差异性表达的类受体蛋白激酶基因，利用拟南芥丰富的突变体资源及杨树转基因手段，对其生物学功能进行分析验证。同时利用基因芯片技术初步地建立起决定和影响维管形成层干细胞向木质部方向分化的多肽激素信号转导调控网络。本课题不但是对树木生长发育生物学领域研究的重要补充，并且为提高林木品种的生产力和生态服务功能奠定了良好基础。

多肽激素受体蛋白激酶在植物分生组织形态建成以及细胞分化的过程中也起着非常重要的调控作用。本课题力图从杨树中分离在木质部分化过程中具有显著差异性表达的类受体蛋白激酶基因，进而探讨此类蛋白在维管分生组织发育过程中的作用。经过三年的研究，本课题按预定进度完成了预定目标和研究内容，取得的研究成果如下：（1）杨树全基因组内共分离到了全部的379个类受体蛋白激酶成员，对蛋白特点进行了综合分析；（2）利用基因芯片表达数据找到并分离获得12个在维管组织具有显著性差异表达的杨树类受体蛋白激酶基因；（3）分别构建了12个上述基因的启动子-GUS融合表达载体，在转基因杨树中验证了基因的时空表达方式；（4）对12个受体蛋白激酶基因构建了过量表达载体，通过转化拟南芥和杨树，我们发现对于大多数的LRR-RLK在过量和易位表达的情况下不影响维管系统的发育，但个别基因的确造成了木质素在维管组织中的过量积累，我们通过多种方法从多角度对此表型进行了鉴定，目前这一部分工作的论文处于撰写阶段。本课题培养了硕士研究生4名，已经发表SCI论文1篇，核心期刊2篇。