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白桦(Betula platyphylla Suk.)是中国北方重要的林木树种之一,单性花,雌雄同株,具有重要的研究价值。SPL(SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE)转录因子是植物特有的基因家族,广泛存在于绿色植物中,它在调控叶片发育、花和果实发育、育性等方面起重要作用。本实验首先通过基因组数据库的信息,从白桦中克隆到BpSPL3、BpSPL9和BpSPL10基因的ORF序列,并构建相应过表达载体和抑制表达载体,分别命名为:35::BpSPL3-GFP、35S::BpSPL9-GFP、35S::BpSPL10-GFP、35S::BpSPL3-RNAi、35S::BpSPL9-RNAi 和 35S::BpSPL10-RNAi。同时通过双酶切的方法克隆出起始密码子上游2000bp的启动子序列并构建带有GUS标签的表达载体,依次命名为 BpSPL3::GUS,BpSPL9::GUS,BpSPL10::GUS。对BpSPL3、BpSPL9和BpSPL10基因的启动子进行顺式作用元件预测,发现上述基因的启动子序列除含有核心启动子元件外,还含有光响应作用元件,激素类相应元件,非生物胁迫类响应元件等。通过农杆菌介导的方法将BpSPL3::GUS表达载体瞬时转化至白桦以及蘸花法稳定遗传转化至拟南芥中,结果显示BpSPL3启动子在白桦中的叶片毛状体、茎、芽和根上有高度表达;在拟南芥中的新叶毛状体、老叶的叶边缘处、侧根和雌蕊柱头中有较高的GUS表达活性。通过亚细胞定位的方法发现BpSPL3基因特异性定位于细胞核中。农杆菌介导的方法遗传转化获得BpSPL3基因的转基因株系。通过对的转基因株系分析发现BpSPL3过表达转基因植株根长变短,莲座叶数量显著减少,初级茎数量增加,角果长度及数量减少,同时发现过表达BpSPL3转基因株系四轮花器官均显著减小。实时荧光定量分析PNY、LFY、LBD10和LBD27基因在转基因植株花序中的表达量水平,结果显示表达量均提高2-4倍不等。表明在过表达BpSPL3转基因拟南芥中,PNY、LFY、LBD10和LBD27基因可能直接或间接参与花发育,并受BpSPL3基因的调节。