阳桃（Averrhoa carambola）是热带亚热带重要的经济树种，果实可食用，又因其果实形状奇特，且花期和果期重叠，树形美观，在园林中常用于作行道树和庭园树。但由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制，严重约束了其种植范围，而木质素对其抗逆性提升具有非常重要的影响，对其园林应用及经济价值都具有重要理论指导意义。木质素是植物次生细胞壁的主要成分，不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输，还对植物应对生物和非生物胁迫具有重要的影响。为探究阳桃木质素生物合成机制，本研究从显微结构、生理和分子3个层面展开研究。主要结果如下：

（1）阳桃小枝动态发育变化：石蜡切片结果显示，T1-T6时期是木质部细胞快速合成的时期，这个时期的小枝木质素含量逐渐增多，包含3种常见的S-木质素，H-木质素和G-木质素单体，随着小枝的生长发育，S-木质素和G-木质素较H-木质素含量上升明显，且S/G比值也由0.63逐渐增加到1.35，表明这两种木质素单体是阳桃木质素的主要成分。在木质素生物合成的过程中，苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanineammonialyase，PAL）、肉桂酰辅酶A还原酶（Cinnamoyl-CoA reductase，CAD）和过氧化物酶（Peroxidase，POD）三种木质素生物合成关键酶的活性都表现出不同程度的上升，呈现出显著的相关性，说明其对阳桃木质素的合成具有重要的影响。

（2）木质素合成关键结构基因的筛选：从阳桃基因组中鉴定到了与拟南芥（Arabidopsis thaliana）木质素生物合成途径相关的11个同源基因，涉及苯丙烷公共合成途径和木质素合成的特异途径，与拟南芥中的结果一致，说明了其合成过程的保守性。阳桃木质素合成相关基因在小枝生长过程中的表达显示，其可分为5种不同的表达模式，推测AcaCCoAOMT1、AcaPAL1、AcaC4H和Aca4CL4等基因与阳桃木质呈现正相关。通过qRT-PCR技术对阳桃12个差异木质素合成相关基因的表达模式进行分析显示，其表达模式都和转录组数据分析结果趋于一致，验证了转录组测序的准确可靠性。

（3）木质素合成关键调控基因的筛选：从阳桃基因组中筛选出了12个AcaMYBs和11个AcaNACs与木质素的合成有关的转录因子，共表达网络分析显示，AcaNAC29、AcaNAC39和AcaMYB47这3个转录因子可能通过调节AcaCCR2的表达进而在阳桃木质素生物合成的过程中发挥重要的正调控作用。亚细胞定位显示，AcaCCR2定位在细胞膜上，AcaNAC29定位在细胞核上，AcaCAD2和AcaMYB47定位在细胞核和细胞膜上。

综上，本研究从植物生理学、显微结构和分子生物学3个层面对阳桃的木质素生物合成机制有了一定的了解，初步确定了阳桃中木质素生物合成的关键基因，为进一步研究其木质素合成分子机理奠定了基础，也为培育抗性更强、扩展阳桃的园林应用提供了理论依据

阳桃（Averrhoa carambola）是热带亚热带重要的经济树种，果实可食用，又因其果实形状奇特，且花期和果期重叠，树形美观，在园林中常用于作行道树和庭园树。但由于不耐强风、不耐寒、不耐旱等抗逆性条件的限制，严重约束了其种植范围，而木质素对其抗逆性提升具有非常重要的影响，对其园林应用及经济价值都具有重要理论指导意义。木质素是植物次生细胞壁的主要成分，不仅可以为植物提供机械支持、促进水分运输，还对植物应对生物和非生物胁迫具有重要的影响。为探究阳桃木质素生物合成机制，本研究从显微结构、生理和分子3个层面展开研究。主要结果如下：

（1）阳桃小枝动态发育变化：石蜡切片结果显示，T1-T6时期是木质部细胞快速合成的时期，这个时期的小枝木质素含量逐渐增多，包含3种常见的S-木质素，H-木质素和G-木质素单体，随着小枝的生长发育，S-木质素和G-木质素较H-木质素含量上升明显，且S/G比值也由0.63逐渐增加到1.35，表明这两种木质素单体是阳桃木质素的主要成分。在木质素生物合成的过程中，苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanineammonialyase，PAL）、肉桂酰辅酶A还原酶（Cinnamoyl-CoA reductase，CAD）和过氧化物酶（Peroxidase，POD）三种木质素生物合成关键酶的活性都表现出不同程度的上升，呈现出显著的相关性，说明其对阳桃木质素的合成具有重要的影响。

（2）木质素合成关键结构基因的筛选：从阳桃基因组中鉴定到了与拟南芥（Arabidopsis thaliana）木质素生物合成途径相关的11个同源基因，涉及苯丙烷公共合成途径和木质素合成的特异途径，与拟南芥中的结果一致，说明了其合成过程的保守性。阳桃木质素合成相关基因在小枝生长过程中的表达显示，其可分为5种不同的表达模式，推测AcaCCoAOMT1、AcaPAL1、AcaC4H和Aca4CL4等基因与阳桃木质呈现正相关。通过qRT-PCR技术对阳桃12个差异木质素合成相关基因的表达模式进行分析显示，其表达模式都和转录组数据分析结果趋于一致，验证了转录组测序的准确可靠性。

（3）木质素合成关键调控基因的筛选：从阳桃基因组中筛选出了12个AcaMYBs和11个AcaNACs与木质素的合成有关的转录因子，共表达网络分析显示，AcaNAC29、AcaNAC39和AcaMYB47这3个转录因子可能通过调节AcaCCR2的表达进而在阳桃木质素生物合成的过程中发挥重要的正调控作用。亚细胞定位显示，AcaCCR2定位在细胞膜上，AcaNAC29定位在细胞核上，AcaCAD2和AcaMYB47定位在细胞核和细胞膜上。

综上，本研究从植物生理学、显微结构和分子生物学3个层面对阳桃的木质素生物合成机制有了一定的了解，初步确定了阳桃中木质素生物合成的关键基因，为进一步研究其木质素合成分子机理奠定了基础，也为培育抗性更强、扩展阳桃的园林应用提供了理论依据