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MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族是一类含有 MYB 结合结构域的转录因子家族,其大部分都为R2R3-MYB蛋白亚类,对植物的细胞分化、器官形成以及形态等方面起到重要调节作用。本研究克隆白桦MYB家族基因,进行表达分析,筛选与木质部发育或响应非生物胁迫相关的家族成员,进行功能和调控研究,为研究白桦木材形成及抗逆性的分子调控奠定基础,为培育速生、优质、高抗的白桦新品种提供材料。本研究对以建立的白桦木质部转录组数据和白桦基因组数据进行分析,筛选MYB家族基因,从中获得序列并成功克隆11条具有完整开放读码框的MYB转录因子基因,命名为BpMYBs,随后利用Bioedit、clustalx和MEAG6等分析软件对这1 1条BpMYB基因序列进行了生物信息学分析,并利用RT-PCR技术对BpMYBs基因在根、茎、叶不同组织中;茉莉酸甲酯、乙烯利、脱落酸(ABA)和激动素(KT)不同激素处理下;以及200mM NaCl和300mM Mannitol不同时间的胁迫下的表达量进行了研究,结果表明:(1)所有的BpMYBs基因中,BpMYB41与BpMYB8在叶中的表达量最高,大部分的BpMYB基因在根部以及茎部的表达量要显著高于叶中的表达量,这说明白桦MYB家族基因的表达具有组织特异性;(2)大部分BpMYB基因在四种不同激素处理下的表达模式趋势一致:在茉莉酸、乙烯利以及脱落酸(ABA)的处理下,基因的表达量都处于下调表达,在激动素(KT)处理后,基因的表达量全部都处于上调表达,但是有两个较为特殊的基因,BpMYB2在四种激素的处理下都处于上调表达,而BpMYB11与BpMYB2正好相反,在四种激素的处理下都处于下调表达;(3)分别经过200mM NaCl和300mM Mannitol胁迫处理不同时间,不同基因的表达量之间具有一定差异,但总体的表达趋势基本相同,在胁迫6、12和24小时表达受抑制,胁迫48小时显著被诱导。其中BpMYB41基因的表达在胁迫处理开始就被诱导。对 PBI121-egfp-BpMYB5和 PBI121-egfp-BpMYB9 以及 pROK Ⅱ-BpMYB41-GFP 融合表达载体利用基因移液器转化洋葱表皮进行了亚细胞定位分析,结果表明,BpMYB5、BpMYB和BpMYB转录因子定位在细胞核中。对BpMYB41基因进行了白桦瞬时转化研究,实验结果表明,瞬时转化pROKⅡ-BpMYB41重组载体可以令BpMYB41基因在白桦体内过量的表达,而瞬时转化RNAi-BpMYB41重组载体可以抑制BpMYB41基因在白桦体内的表达。对过表达、抑制表达、对照空载体瞬时转化的白桦以及野生型的白桦,分别进行了100mmol NaCl和200mmol甘露醇的胁迫24小时,胁迫后用NBT、DAB和Evans Blue对转基因植株及对照进行组织化学染色,结果表明BpMYB41基因可以减少过氧化氢和O2-的含量以及减轻对细胞的损害程度,使得转基因植株的抗逆性得到了提高。同时进行了BpMYB41基因转化拟南芥研究,在100mmol NaCl、200mmol Manntiol胁迫下对转基因和野生型拟南芥的种子进行了萌发率实验,实验结果显示,转基因种子萌发率要高于野生型,这说明BpMYB41基因具有一定的抗逆功能。为了研究转化BpMYB41基因对抗逆及材性相关基因表达的影响,利用RT-PCR技术对瞬时转化株系与野生型对照株系中抗逆及材性相关基因进行了定量分析,材性相关基因的定量PCR结果显示,在过表达BpMYB41的株系中,相关基因的表达量都呈上调表达,但是在抑制表达BpMYB41基因的株系中,相关基因的表达被下调,结果表明,和次生细胞壁合成相关基因的表达能够受到BpMYB41基因的诱导,这证明BpMYB41可能与这些基因共同调控着木质部的发育;在NaCl胁迫处理下,大部分的抗性相关基因(SOD、POD、P5CDH、P5CS)的表达量升高,说明这些抗性基因可以受到NaCl的胁迫诱导,参与白桦对盐胁迫的响应;在转基因与野生型对照株系中进行RT-PCR分析结果显示:抗性相关基因在过表达株系中上调表达,这说明过表达BpMYB41基因可以正向调控抗性基因的表达,在抑制表达株系中抗性相关基因表达量下调,说明抑制表达BpMYB41可以抑制抗性相关基因的表达,进而证明了BpMYB41基因是通过调节下游的抗性相关基因来使转基因白桦具有一定抗性功能。对BpMYB41转录因子进行转录自激活检测,结果发现BpMYB41转录因子不具有转录自激活作用,利用酵母双杂交系统研究了BpMYB41与BpMYB3、BpMYB6和BpMYB8之间互作关系,结果证明BpMYB41基因与其它三个BpMYB蛋白之间并不存在二聚作用。