林业科学

作者：余浩森,曾智新,乔静,张琦琦,焦阳,杨雪鑫,张英睿,杨玉冰,赵禹森,舒文波*

单位：果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室　华中农业大学　武汉 430070

关键词：84K杨,生长素信号,PagTMK10')">PagTMK10,高生长,径向生长

基金：国家重点研发计划项目（2023YFD2200202）；湖北省大学生创新训练计划项目（S202410504140）；华中农业大学2024年大学生科技创新基金（SRF）项目（2024SRF085）。

目的: 通过对84K杨PagTMK基因家族进行全基因组鉴定及生信分析，选择在幼茎、形成层和木质部均高表达的PagTMK10基因，探讨对杨树高生长和径向生长的影响，为进一步阐明生长素信号途径在茎生长中的机制提供帮助。方法: 利用生物信息学方法及相关软件，鉴定该基因家族成员；利用实时荧光定量PCR技术，分析PagTMK10基因在幼茎、幼叶、幼根、顶芽、成熟茎、老根、根尖、维管形成层、木质部和韧皮部中的表达；分别将PagTMK10启动子和编码区序列构建植物PpagTMK10::GUS启动子载体和过表达35S::PagTMK10载体，利用农杆菌介导法创制84K杨转基因材料，鉴定PagTMK10基因对杨树高生长和径向生长的影响。结果: 在84K杨基因组中鉴定到10个TMK基因家族成员，其中PagTMK10与AtTMK1同源；PagTMK10基因在幼茎、形成层和木质部中相对表达量较高；PpagTMK10::GUS转基因杨与PpagDR5::GUS（生长素响应报告基因）转基因杨基因表达位置重合，主要表达部位为顶芽、形成层和初生木质部，推测PagTMK10基因通过生长素诱导影响高生长和径向生长；截顶土栽苗在萌芽数和生长速率上，PagTMK10-OE株系皆显著大于对照；对生长45天和6个月的过表达PagTMK10基因的转基因株系（#10、#49）进行分析，发现45天时第12茎节间形成层和初生木质部宽度、株高和地径分别比对照提高53.7%、40.3%、22.09%和20.12%，6个月时株高和地径分别比对照提高19.42%和16.53%。结论: PagTMK10基因与生长素表达部位关联，主要在顶芽、形成层和初生木质部中表达，影响高生长和径向生长。该研究可为进一步阐明PagTMK10基因参与84K杨茎生长的分子机制提供参考。

来源：2025年第9期

《林业科学》期刊编辑部

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