RING基因家族是一个超级大家族,其成员参与植物生长发育的各个阶段。其中RING-H2亚家族成员最丰富,在胁迫应答、激素调控、信号转导以及光形态建成等多种生物学过程中发挥重要作用。杨树有多个RING-H2成员,在木质部组织内较特异或高丰度表达,但这些基因遗传功能尚未被鉴定,本研究从中识别了PtrRHH94基因进行研究和分析,主要研究结果如下:毛果杨RING-H2亚家族有288个成员,其中30个在木质部特异或高丰度表达的基因,启动子区域包含多个与次生生长相关的顺式作用元件,PtrRHH94基因只有2个M46RE顺式作用元件。RT-PCR结果表明,PtrRHH94基因在木质部特异表达,其它部位几乎不表达或表达量极低。构建启动子融合GUS报告基因的pGWB3-PtrRHH94pro载体,转化毛果杨后组织化学染色分析显示,其主要在木质化的茎和根的次生维管组织表达,其强度随茎木质化程度的增加而增加。基于Cas9/gRNA基因编辑技术,我们在PtrRHH94基因上设计3个特异的靶位点,创制出多株毛果杨PtrRHH94敲除突变体,且均为有效编辑,不同株突变体表型相同。与野生型相比,该基因敲除后毛果杨幼树株高增加,茎节数增多,但茎节直径和长度并没有明显变化。我们利用石蜡切片技术结合组织化学染色对PtrRHH94基因敲除突变体的不同茎节进行分析,通过甲苯胺蓝染色和扫描电镜观察茎段横截面,其韧皮部、形成层、木质部以及细胞壁厚度都没有明显变化。只有间苯三酚染色,PtrRHH94敲除突变体第3和第5茎节木质素染色区域明显大于野生型,但总木质素含量并没有变化,暗示PtrRHH94基因可能影响了茎的生长,但需要进一步验证。PtrRHH94基因是毛果杨RING-H2亚家族中可能参与次生生长的主要成员之一,在杨树的生长发育中发挥负调控作用。PtrRHH94基因在木质部特异或高丰度表达,但其突变似乎并没有直接影响木材的发育,推测它可能通过泛素化介导下游目标基因调控杨树的生长发育。本研究对其功能的研究,为进一步探究PtrRHH94基因的分子机制奠定了基础。