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紫花苜蓿（Medicago sativa L.）因其饲料产量高、营养好而被称为“牧草之王”。在中国紫花苜蓿多种植在没有灌溉条件的瘠薄地和盐碱地,其产量并不能满足我国的需求,需要大量进口,严重制约了中国苜蓿的产业化发展。因此,研究如何提高我国紫花苜蓿产量和抗逆性具有重要意义。油菜素内酯（brassionsterind,BR）是一种甾醇类激素,在调控植物生长发育和抗逆性方面起着重要的作用。DWF4基因在BR的生物合成中编码C-22羟化酶,它是BR生物合成和内源性BR水平反馈调控的关键。在拟南芥中DWF4基因的功能已被研究,但是其在紫花苜蓿中的功能尚不明确。1.本试验利用同源克隆的方法分离得到紫花苜蓿油菜素内酯合成限速酶基因MsDWF4,其CDS全长1470 bp,编码489个氨基酸。MsDWF4为不稳定的跨膜亲水蛋白,属于P450超家族成员,并且含有67个激酶磷酸化位点。系统进化树分析表明紫花苜蓿MsDWF4与蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）DWF4的亲缘关系最近,与禾本科的亲缘关系最远。2.组织特异性表达分析表明,MsDWF4在根尖中表达量最高,花和叶中次之。说明BR的生物合成可能在根中更活跃。利用qRT-PCR技术分析MsDWF4在多种逆境和激素下的表达,发现高盐(150 mmol·L-1 NaCl)、高温（35℃）、低温（4℃）和干旱（15%PEG）胁迫均可不同程度的诱导MsDWF4的表达,说明MsDWF4很可能参与了这些逆境胁迫的响应。此外,1μmol·L-1 BR、0.1μmol·L-1 JA、0.1 mmol·L-1 MeJA和1 mmol·L-1 SA不同程度的抑制MsDWF4的表达,而1μmol·L-1 IAA和1 mmol·L-1 ABA则诱导MsDWF4的表达,在1 mmol·L-1 GA3处理下,MsDWF4在地上部的表达先被诱导后被抑制,而在根中的表达则始终被抑制,以上结果说明在植物的生长发育中,MsDWF4很可能受到BR、JA、MeJA、SA、IAA、ABA和GA3激素的调控。3.转基因紫花苜蓿的表型观测和耐盐性分析:构建了MsDWF4的过表达载体转化紫花苜蓿中苜1号（Medicago sativa cv.Zhongmu No.1）,超表达MsDWF4基因的转基因紫花苜蓿较对照组的生长高度,分枝数和地上生物量分别增加0.4、1.14和2.15倍。200 mmol·L-1 NaCl处理下,转MsDWF4基因紫花苜蓿的MsDWF4表达水平、抗氧化酶（（catalase,CAT）、（peroxidase,POD）和（superoxide dismutase,SOD））的活性显著高于对照组,表明超表达MsDWF4基因能够明显提高紫花苜蓿的生长发育和耐盐性。4.转基因拟南芥的表型观测和耐盐性分析:构建了MsDWF4的过表达载体利用花序侵染法转化Col型拟南芥,与对照组相比,超表达MsDWF4基因的转基因拟南芥根长增长0.51倍,叶片数量增多0.08倍,叶柄增长0.23倍,叶片窄细卷曲且抽薹提前且黑暗条件下下胚轴长度明显增加。100 mmol·L-1 NaCl处理下,转基因拟南芥的发芽率以及根长都显著高于对照组。说明MsDWF4除参与调控植物的开花时间和根的伸长外还参与调控了盐胁迫下植物种子的萌发。