次生生长是由维管形成层产生的一系列活动的过程,是木本植物中最重要的生命活动。木质素,仅次于纤维素,不仅是陆地生物圈中最丰富的有机化合物,而且能够增强植物机械强度、疏导水分和抵御病原菌的侵害。木质素是限制植物细胞壁酶解利用的主要成分,通过基因工程的方法能够减少木质素的含量或改变其结构,从而使其利于生产和实践。然而,改变木质素的组成和含量会对植物生长产生多种不利影响,甚至导致植物矮化。因此,平衡植物体内木质素含量和植物生长的关系,对于培育高效林业生物质能源树种,具有重要的意义。本研究以84K杨（Populus alba×Populus glandulosa）为研究材料,通过构建Pag-mi R408的超表达载体35S::MIR408,CRISPR/Cas9载体和p MIR408::GUS载体,遗传转化84K杨得到稳定表达的转基因植株。运用分子生物学技术、细胞学分析、生理指标检测、高通量测序及生物信息学分析,结合细胞壁非标记成像技术激光共聚焦拉曼显微术（Confocal Raman microspectroscopy,CRM）、受激拉曼散射显微术（Stimulated Raman scattering microscopy,SRS）以及细胞壁组分分析技术核磁共振光谱术（Nuclear magnetic resonance spectroscopy,NMR）等,深入开展了mi R408参与调控杨树次生生长和木质化过程的研究。主要结果如下:（1）杨树Pag-MIR408特异性表达模式分析表明,mi R408成熟序列在所有检测的组织均有表达,在根、幼茎、成熟叶片中表达量较高;在茎干中,维管形成层中的表达量最高,成熟木质部中的表达量最低。（2）杨树Pag-MIR408转录调控机制分析表明,mi R408的表达受铜离子浓度的影响,低浓度促进其表达,而高浓度抑制其表达。（3）mi R408-OX植株株高平均增高25.89%,茎干平均增粗21.87%,而节间数没有明显变化。mi R408-OX植株的形成层层数、木质部区域、导管数目和直径、木质部细胞数目均明显增加。此外,光合速率测定发现,过表达植株的净光合速率比野生型显著增强。（4）过表达Pag-MIR408能够推迟茎干的木质化,降低次生木质部细胞壁上木质素的含量,使茎干木质素总量下降11.00%-12.84%。同时,过表达Pag-MIR408能够改变木质素的单体组成和键连方式,使S/G的比例下降,β-5连接方式明显增加。（5）mi R408能够靶标漆酶（Laccase,LAC）,通过下调LACs来影响木质素单体的氧化聚合。同时植物体内下降的木质素也能影响内转糖苷酶基因（Endotransglycosylase,XTH）和果胶酯酶基因（Pectinesterase,PE）的表达量,从而引起细胞壁重塑。（6）过表达Pag-MIR408能够在不经酸预处理的情况下,显著提高茎干的糖化效率。（7）成功采用CRISPR/Cas9技术,获得Pag-MIR408前体序列缺失纯合突变体,并且发现突变体中细胞壁厚度明显较WT下降。综上所述,本研究阐明了mi R408在木本植物中的主要功能,尤其是其在降低木质素含量,促进杨树生长和增加糖化效率方面具有重要的应用价值。