白桦(Betula platyphylla Suk.)是中国北方重要的林木树种之一,其雌雄同株异花且花期不遇的特征使其在林木植物花发育的研究中具有重要地位。SPL(SQUAMOSAPROMOTERBINDINGPROTEIN-LIKE)是植物特有的一类转录因子,参与调控植物的不同生长发育过程,包括营养生长向生殖生长的转型、雄性不育、赤霉素(GA)合成、植物形态建成和环境胁迫应答等。本研究通过对白桦雌雄花以及自然雄花发育异常突变体的转录组分析,共鉴定出18个白桦SPLs基因全长编码序列,命名依次为BpSPL1~BpSPL18。对拟南芥、杨树和白桦SPL基因SBP结构域系统进化树分析结果显示这些SBP结构域共分为8个区,同组中同为木本植物的杨树和白桦的进化关系较近。蛋白编码区(CDS)结构分析表明,除SBP结构域发挥主要功能以外,其他结构域在决定基因功能上也具有重要作用。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析了白桦BpSPLs基因在不同组织中的表达模式。多数结构类似的白桦BpSPLsBp基因表现出类似的表达模式,也有一些进化关系近的基因表达差异显著,说明基因结构决定基因功能的协同性和特异性。通过已鉴定的一个白桦miR156(BpmiR156)序列对18个BpSPL基因进行miR156靶基因预测,发现共10个BpSPL基因受miR156调控,其中BpSPL1、BpSPL13和BpSPL15的miR156作用位点位于其mRNA序列的3’非编码区(3’UTR),BpSPL2、BpSPL3、BpSPL4、BpSPL6、BpSPL9、BpSPL10、BpSPL12的miR156靶位点均位于开放阅读框(ORF)区。这些信息将为白桦SPL基因功能研究提供分子基础,同时也是对林木物种中SPL基因系统分析的补充。对白桦BpBpSPL8基因进行生物信息学分析,预测BpSPL8为胞内蛋白,定位于细胞核内,且为疏水性蛋白。蛋白二、三级结构无规则卷曲,可能存在两个跨膜结构域,其中得分较高的一个模型氨基酸残基个数为19个,其N-端在膜外;另一模型的氨基酸残基个数亦为19个,其N-端在膜内。BpSPL8蛋白可能存在一个N-糖基化位点和11个O-糖基化位点。构建融合绿色荧光蛋白(GFP)的白桦BpSPL8的过表达载体,农杆菌介导转化获得转基因拟南芥,通过对转基因拟南芥分析,验证BpSPL8定位在细胞核内,并发现BpSPL8参与植物发育的多个过程:(1)短日照条件下,通过降低赤霉素敏感性参与赤霉素开花途径;(2)参与叶片形态建成,包括长日照条件下的幼苗叶片内卷和赤霉素诱导的叶缘褶皱;(3)促进主根伸长生长,抑制侧根形成;(4)幼苗阶段参与色素生物合成和次生代谢产物积累。这些结果表明,BpSPL8是一个多功能调控基因,参与植物不同生长过程的调节控制。