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木材形成是一个受到严格调控的复杂的生物学过程。程序性细胞死亡(Programmed cell death, PCD)是细胞在一定的生理或病理条件下,为了维持内环境稳定,更好地适应生存环境而采取的一种由基因控制的细胞主动的、有序的死亡。大量研究表明,PCD对维持生物体正常生长、发育等具有非常重要的作用。PtCDD是一种Ca2+依赖型DNase,在杨树维管形成层的细胞程序化死亡中发挥关键作用,为找到与PtCDD互作的因子,我们构建了杨树形成层区域的cDNA文库,以PtCDD为诱饵蛋白,通过酵母双杂交在已构建的文库中筛选可能的互作因子。最终得到两个DNA片段,分别为AD1-10和AD12-2,在GenBank中对其进行生物信息学分析,前者是银桦线粒体的核糖体RNA小亚基基因(mtSSU),后者是杨树叶片在干旱胁迫条件下得到的一种EST,功能尚不明确,结构与杨树26S核糖体RNA基因相似。由于AD1-10为核糖体RNA小亚基基因,本研究利用凝胶阻滞实验在体外验证了PtCDD蛋白与AD1-10的作用。初步说明了PtCDD参与杨树细胞PCD可能由线粒体所介导。锌指蛋白PtSZF基因是次生维管系统发育中发生特异性表达的基因,其功能有待进行深入研究。根据杨树数据库PopulusDB和JGI中基因全长的信息,克隆了其cDNA全长。通过将PtSZF基因蛋白序列输入Swiss-Model网站和EMBL-EBI网站对其进行分析比较,发现PtSZF蛋白与植物光信号传导途径调控开花的关键因子CO(constans)蛋白相类似。本研究构建了PtSZF基因的超表达载体,并转入烟草中。发现PtSZF基因超表达的烟草同野生型相比较,超表达烟草的表型发生了非常明显的改变,主要有以下几个方面:植株明显变粗,开花时间延后;节间明显变短;髓部细胞大量减少;PtSZF基因大量表达(为野生型植株的40倍)的转基因植株,无法进入生殖生长,植株矮小,不断分生出芽。这些表型显示PtSZF蛋白基因不只是调控了植株的某个单一的发育过程,而是参与了对生长发育各个阶段的调控。其作用同过去CO-like基因在拟南芥、水稻草本植物中所获得研究结果有很大不同,这说明CO家族基因很可能在木本植物发育中参与了更广泛、更系统的调控过程。