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高等植物的株型由胚后发育形成的基本结构单元组成，这一结构单元包括一段茎、一片叶和叶腋处的侧芽，其中侧芽是决定植物株型的主要因素，在农业生产中侧芽发育还是决定作物产量的重要因素。侧芽的发育包括侧芽的形成和外生两个过程。侧芽的外生过程有大量的研究，并获得了比较详细的发育调控机制;而侧芽形成过程的分子调控机制尚不清楚，特别是植物激素如何参与到这一发育过程仍是一个重要的问题。本实验室前期工作发现叶腋中低浓度的生长素对于侧芽的形成是必须的，而且生长素低点依赖于PIN-FORMED1(PIN1)蛋白对生长素的极性运输。生长素低点形成之后，叶腋处出现细胞分裂素信号的富集，而且这种富集依赖于低浓度的生长素。 本研究围绕细胞分裂素对于侧芽形成的调控作用而展开，探索细胞分裂素调控的分子机制，建立侧芽形成过程的激素依赖的调控框架。研究发现，细胞分裂素的合成、受体以及下游转录因子均对侧芽形成具有重要作用。并且，维持植物干细胞的重要基因WUSCHEL(WUS)在侧芽形成过程中与细胞分裂素信号共同表达，WUS对于具有活性的侧芽形成是必需的。通过体外施加细胞分裂素并结合连续活体成像技术，本研究发现叶腋中WUS的表达和侧芽的形成被显著诱导。细胞分裂素信号途径转录因子突变体arr1的叶腋处WUS表达消失，同时该突变体的侧芽缺失表型能被WUS过表达互补。这表明细胞分裂素是通过WUS来调控侧芽形成的。此外，细胞分裂素能够快速诱导WUS的表达，并且蛋白翻译抑制剂CHX不能抑制这种诱导作用，这暗示着这种诱导可能是直接调控。染色质免疫共沉淀、原生质体瞬时表达和凝胶电泳迁移实验的结果表明ARR1能够直接结合到WUS启动子上调控其表达。本文最后初步探讨了表观遗传修饰对于WUS的调控作用，组蛋白去乙酰化抑制剂能够增加细胞分裂素对WUS的诱导的程度，然而DNA甲基化抑制剂没有影响。通过ChIP实验发现叶片中WUS基因存在广泛的H3K27me3修饰，而叶片中没有WUS表达而且不受细胞分裂素诱导。另外，H3K4me2/3在花序中富集，而且花序中WUS高表达，叶片中没有富集。这些结果暗示着WUS的严格的时空特异表达可能与组蛋白的修饰相关。因此，本研究揭示了细胞分裂素信号途径转录因子ARR1可以结合WUS启动子激活WUS的表达来调控侧芽的形成这一分子机制，完善了植物激素对侧芽形成的调控框架，为侧芽发育和植物干细胞胚后发育的研究打开了新的视野。