FLAs(Fasciclin-like arabinogalactan proteins)是阿拉伯半乳聚糖蛋白(Arabinogal-actan proteins,AGPs)中的一个亚家族,其基因家族成员数量不等。根据本实验室前期的研究发现毛果杨FLA家族有46个成员,筛选出两个在木质部高丰度、特异地表达的成员(PtrFLA31和PtrFLA34),构建了PtrFLA31/34基因CAS9/gRNA双突变载体,并且推测该组基因参与杨树次生生长。因此,为了探究毛果杨PtrFLA31/34基因的功能,我们对ptrfla31/34突变体幼树进行了一系列验证性试验,结果显示该组基因对茎的木质部发育确实存在一定的调控作用,这为PtrFLA31和PtrFLA34基因功能的研究奠定了基础,也为植物中其它FLA基因的生物学功能提供了依据。获得的研究结果如下:表型观察发现,与野生型植株相比,ptrfla31/34突变体幼树株高增加13%、茎节长度和宽度也较有增加、叶长增加8%,由此说明该组基因可能影响了毛果杨的营养生长。对ptrfla31/34突变体幼树和野生型毛果杨的茎进行横切染色观察,结果发现同一茎节ptrfla31/34突变体植株木质部区域的细胞比野生型大,且木质部细胞层数更多。通过离析法测量纤维、导管细胞大小,结果证明ptrfla31/34突变体幼树高度和茎直径的变化是由于木质部纤维和导管细胞大小增加所导致的。说明,将PtrFLA31和PtrFLA34敲除后造成木质部细胞膨胀,对茎的木质部发育确实造成了一定程度的影响。ptrfla31/34突变体幼树茎部扫描电镜结果与切片染色结果一致,与野生型相比,同一茎节中突变体植株木质部细胞层数更多,并且转基因株系中次生细胞壁的厚度无明显增厚或变薄。次生木质部化学组分含量测定结果显示,以野生型为对照,ptrfla31/34突变体木质素含量增加8%、纤维素含量降低7%,说明该基因可能在木质素、纤维素合成中发挥作用。进一步证明PtrFLA31/34可能影响了毛果杨茎的木质部发育。在ptrfla3 1/34突变体幼树对应拉力响应分析中发现,相比野生型,ptrfla31/34突变体反应木和应拉木的木质部细胞没有明显的改变,说明PtrFLA31/34可能不响应应拉木的形成。