1、白樺（Betula platyphylla Suk.）是我國東北及內蒙古四省區(qū)主要分布的樹種之一，在當地是重要的造林樹種。由于自樺的重要生態(tài)、觀賞和非常實用的經濟價值，目前對它的遺傳改良的范圍也漸漸擴大，主要的改良目的是培育速生、優(yōu)質、高光效、高抗的新品種。在天然白樺所具有的優(yōu)勢上利用分子生物學手段進行高光效、速生白樺的品種創(chuàng)制，不但在林木分子生物學研究提供理論基礎，更加重要的是可以獲得經濟性狀上更具優(yōu)勢的白樺，為林木新品種創(chuàng)制提供材料

2、。本研究通過轉基因手段在白樺中過表達MYB家族中的一個新的基因Bp MYB106，對轉基因白樺進行分子生物學及生理上的檢測，并對其下游基因進行概括分析，來探討該基因的相關功能，從而對篩選高光效、高生長速率的白樺優(yōu)質品種提出一定參考。研究結果如下：
　　1.從白樺中克隆得到BpMYB106基因，經過氨基酸多序列比較分析確定該基因屬于R2R3 MYB基因家族，且序列與擬南芥、楊樹、玉米等物種的參與光合作用及毛狀體發(fā)育相關調控的MYB基

3、因具有一定的相似度，因此推測BpMYB106基因與白樺的光合作用相關功能及毛狀體發(fā)育相關。
　　2.利用熒光定量PCR技術對該基因進行表達模式分析，在白樺根、莖、葉、莖尖中，該基因在莖尖和葉片顯著表達，說明該基因在白樺的莖尖和葉片中具有組織表達特異性。
　　3.構建pBI121-BpMYB106-GFP融合表達載體，利用基因槍瞬時轉化技術對洋蔥表皮細胞進行瞬時轉化，確定該基因定位在細胞核中。
　　4.通過染色體步移技術

4、克隆了Bp MYB106基因上游啟動子1573 bp，對該序列的順式作用元件分析表明，該序列含有大量與光響應及MYB相關的結合位點。將基因起始位點以上1500 bp的序列定向替換pBI121-GUS表達載體上的CaMV35S啟動子，構建融合載體pMYB-GUS，進行白樺各個時期的瞬時侵染。結果表明白樺在長出新葉（莖尖）時，在新葉的GUS活性顯著，另外在老葉的毛狀體中GUS活性顯著。這一結果表明該基因在莖尖及葉片毛狀體中表達活躍，與該基因

5、在白樺中表達模式的結果一致。
　　5.構建pROKⅡ-BpMYB106過表達載體，利用農桿菌介導法對白樺進行轉化，通過分子檢測獲得11個陽性轉基因株系;通過生理水平檢測，確定過表達株系白樺的葉片毛狀體密度、生長速率、瞬時光合速率及蒸騰速率高于野生型白樺，但氣孔形態(tài)和數量、失水率差異不顯著(P＞0.05)。
　　6.用轉基因白樺的成熟葉片作為樣品，野生型白樺成熟葉片作為對照，進行表達譜實驗，與野生型白樺相比，轉基因白樺具有99

6、2個差異基因，其中上調表達基因508條，下調表達基因484條。經Pathway分析，表達譜中具有12個與光合作用和氧化磷酸化相關的差異基因，除此以外差異基因中還具有谷氧還蛋白、植物病原互作、生長素、苯丙素合成、類黃酮生物合成等相關基因。
　　7.對光合作用、氧化磷酸化作用、生長素相關基因進行啟動子作用元件分析，均發(fā)現MYB特異結合位點及基因相應功能的作用元件，光合作用基因具有關鍵酶rbcS一致序列和光調控基因上游保守序列Ⅰbox/

7、Ⅰbox core，氧化磷酸化基因具有T box、BoxⅡ和SORLIPs元件，生長素基因具有ARF元件。對類黃酮生物合成途徑進行分析，發(fā)現6個上調表達基因分別編碼類黃酮3'-羥化酶(F3'H)、類黃酮3'，5'-羥化酶(F3'5'H)、二羥黃酮醇4-還原酶(DFR)、無色花色素4-還原酶(LAR)及有色花色素經花色素還原酶(ANR)，1個下調表達基因編碼查爾酮合酶(CHS)，這些酶均是類黃酮生物合成的關鍵酶;該途徑的上游代謝途徑苯丙素

8、生物合成的一部分中，參與差異表達的有4個基因，分別編碼苯丙氨酸解氨酶(PAL)和4-香豆酸-CoA連接酶(4CL)，這些基因均是生成類黃酮生物合成底物香豆酰-CoA的關鍵酶。
　　8.選取表達譜中光合作用和氧化磷酸化的12個差異表達基因的啟動子順式作用元件——5個MYB元件，分別為MYB1AT、MYB2AT、MYBCORE、MYBST1和MYBZM，3個光響應元件分別為SORLIP2、BoxⅡ和RBCS，將這些元件分別串連三次重復