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CLE(CLAVATA3/Embryo surrounding region-related)多肽激素是近十年来研究最热的植物多肽激素,也是迄今为止最大的植物多肽分子家族,主要通过编码一小段分泌蛋白来参与细胞间的信号转导,进而在植物生长发育过程中维持干细胞增殖与分化间的平衡,特别是在茎尖分生组织(shoot apical meristem,SAM)、根尖分生组织(root apical meristem,RAM)以及原形成层(procambium)等组织的发育调控中起着关键的作用。尽管CLE基因家族在拟南芥和水稻等模式植物中已有一定的研究,但在木本模式植物杨树与肉果类模式植物番茄中,有关CLE多肽基因家族的研究尚属空白。本文以模式植物杨树和番茄作为研究对象,利用拟南芥全部32个CLE基因的序列在Phytozome等数据库中进行基因的检索与挖掘,共获得50个杨树CLE候选基因(Pt CLE)和15个番茄CLE候选基因(SlCLE)。随后利用生物信息学手段,分别对杨树和番茄的CLE基因进行了基因理化性质分析、信号肽预测、基因结构分析、染色体定位、多序列比对、蛋白全长和CLE 12肽进化树的构建、上游调控区顺式作用元件的查找以及表达热图谱的绘制等。在杨树中,本文还挑选出了3个与At CLV3同源,6个与At CLE41/44同源的杨树CLE基因,对这9个Pt CLE基因进行了克隆与表达载体的构建等,并通过实时定量PCR技术对其组织特异性的表达进行了验证。在番茄中,本文对全部15个番茄CLE基因进行了实时定量组织特异性表达验证,并挑选出了3个特异性表达的基因SlCLE10、12和13。对上述3个SlCLE基因的CLE 12肽进行人工合成后,通过体外添加多肽的方法来处理番茄,发现这3种12肽均能抑制番茄主根的伸长,其中SlCLE12对根的抑制作用最为明显,而且在下胚轴伴有花青素的大量积累。本文利用生物信息学、比较基因组学等方法,首次对杨树和番茄这两种模式植物的CLE基因家族进行了鉴定与分析,是对植物信号转导过程研究的重要补充。同时,本文也为对木本模式植物维管组织形成与发育的研究,以及对肉果类模式植物果实发育与成熟的研究等提供了重要的理论依据。