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维管组织为植物提供机械支撑作用的同时还承担运输水分、矿物质、光合产物以及与植物生长发育相关的营养物质。鉴于维管组织在植物生长发育过程中的重要作用,研究植物维管组织的发育调控机制具有重要意义。油菜素甾醇(Brassinotserds,BRs)在植物体内含量极少,活性较高,在维管组织发育过程中发挥重要的作用。拟南芥油菜素内酯基因BAS1编码一种羟基化酶,该基因的过量表达催化油菜素内酯向26-羟基-油菜素内酯转化,导致BRs活性降低。为了研究植物体内油菜素内酯含量高低对维管组织发育的影响,构建了分别由35S和p LXM5启动子驱动的BAS1基因的植物表达载体,采取农杆菌介导的叶盘转化法转化烟草,对获得的转基因植株进行了研究。取得以下研究结果:1植物表达载体的构建及转基因植株的获得构建了两个植物表达载体,以gus::npt II融合基因作为筛选标记基因和报告基因,分别命名为p SH-35S-BAS1和p SH-p LXM5-BAS1。将表达载体转化农杆菌LBA4404菌株,采用叶盘转化法遗传转化烟草,通过筛选鉴定获得46株转35S::BAS1基因烟草和52株转p LXM5::BAS1基因烟草。2过量表达BAS1基因对烟草植株株高和茎围的影响通过对烟草株高和茎围的测量发现,转35S::BAS1基因烟草株高比野生型烟草低18.6%,茎的直径比野生型烟草高26.2%,节间数比野生型烟草多13%;转p LXM5::BAS1基因烟草烟草株高与野生型烟草相当,茎的直径比野生型烟草高27.3%,节间数比野生型烟草多40%。3过量表达BAS1基因对对烟草光合速率的影响对转基因植株光合特性研究发现,转35S::BAS1基因烟草的净光合速率比野生型烟草高57.9%;转p LXM5::BAS1基因烟草的净光合速率比野生型烟草高84.1%。4过量表达BAS1基因对烟草光合色素含量的影响通过叶绿素含量测定发现,转35S::BAS1基因烟草的叶绿素a含量比野生型烟草高67.8%,叶绿素b含量比野生型烟草高67.5%;转p LXM5::BAS1基因烟草的叶绿素a和叶绿素b含量分别比野生型烟草高89.4%和90.1%;野生型烟草、转35S::BAS1基因烟草和转p LXM5::BAS1基因烟草之间类胡萝卜素含量无显著差异。5过量表达BAS1基因对烟草维管束发育影响研究发现,转35S::BAS1基因烟草和转p LXM5::BAS1基因烟草的韧皮部层数分别是野生型烟草的2.1倍和2.2倍,而转35S::BAS1基因烟草和转p LXM5::BAS1基因烟草的韧皮部层数无显著差异。同时,转35S::BAS1基因烟草和转p LXM5::BAS1基因烟草的韧皮部细胞大小与野生型没有显著差异。在观察野生型和转35S::BAS1基因烟草茎部的髓细胞时发现转35S::BAS1基因烟草髓细胞长度比野生型低30%,而野生型与转p LXM5::BAS1基因烟草髓细胞长度无显著差异。以上研究表明BAS1基因在植株整体水平和维管组织中过量表达都能够增加烟草茎维管束中韧皮部层数,不影响韧皮部细胞的大小;但转35S::BAS1基因烟草中的启动子35S为组成型启动子,在烟草植株均有表达,还影响其他细胞形态。转p LXM5::BAS1基因烟草中的启动子p LXM5为维管束特异性启动子,只在维管束中启动BAS1基因的表达,不影响其他细胞形态。