本硕士学位研究对小立碗藓原丝体的诱导和保持、原丝体的光合生理和原丝体的原生质体的外源基因转化这三方面作了探索,取得了一些进展。小立碗藓是一种苔藓植物,野生型尚未发现有实用意义,但是凭借着高同源重组率成为了研究分子生物学和基因工程的模式植物。转化小立碗藓是用原丝体制备成原生质体进行的;外源基因表达成功后也是用原丝体进行规模培养生产目的产物的。但是国际上迄今还没有对小立碗藓原丝体的生理特点和生长条件进行系统的研究。小立碗藓基因工程的热点是表达外源蛋白,这一领域在国内还是空白。本研究使用添加了酒石酸按(C4H14N2O6)的ppNH4固体培养基,给予持续光照,诱导出小立碗藓原丝体。将诱导出的原丝体液体培养,采取每周更换一次培养液的方法,在一定程度上延缓了原丝体的分化。这为小规模液体培养小立碗藓原丝体提供了新的方法,为下一步基因工程实验做了必要的材料准备。用液相氧电极测定小立碗藓原丝体的光合生理数据表明:最适光强为350μmol/（m~2·s）,光强过大,大于600μmol/（m~2·s）时有光抑制现象。最适温度是24℃,并且小立碗藓原丝体的光饱和点会随温度的升高而升高,在24℃光饱和点是350μmol/（m~2·s）。但是27℃和30℃条件下,直到光强为800μmol/（m~2·s）才出现光合放氧的最大值。最适pH值为5.5。苔藓植物生长的基础是光合,这些光合指标的分析,为科研和产业化培养小立碗藓原丝体提供了理论基础。叶绿素荧光技术可深入阐明小立碗藓原丝体光合作用的机制,比较小立碗藓在不同pH条件下和不同碳源下的光合效率。表明,pH5.5时Fv/Fm达到最大值0.68,说明这pH条件下,光能利用到光合作用的效率最高,而这条件下NPQ达到最低值0.2左右,这说明光能向热能转化较少,被更多地应用到光合作用。分别用葡萄糖和蔗糖做碳源培养小立碗藓,而这两种糖对小立碗藓利用光的效率影响不大。本研究探索外源基因在小立碗藓中表达时,用人集落细胞刺激因子（GCSF）作为目的基因。该因子能够刺激粒细胞的生成,在抗癌药使用后白细胞的减少症以及心脑血管系统疾病的治疗中广泛应用。我们研究集体与合作单位合成引物从人体细胞中调出了该基因,曾多次在原核的蓝藻中表达成功。为了在真核的小立碗藓中表达,并分泌到培养液中,本研究设计了新的引物,用PCR技术在G-CSF基因上加了信号肽序列,并调整了两端的酶切位点。在合作者帮助下,我们用pBAtTPme质粒构建载体时,对酶切位点进行了选择,首先尝试了平末端的EcoRV位点:（GAT:ATC）,结果证明质粒和基因片段连接效果很不理想。后又尝试了了PmeⅠ位点,取得成功。为了准备转基因的受体细胞,用2%的崩溃酶处理小立碗藓原丝体,可得到原生质体。用聚乙二醇介导把载体pBAtTPme-GCSF转入原生质体。在含有50ug/ml的氨苄青霉素的ppNH4固体培养基上筛选出转化子,经一个月培养原生质体己再分化成原丝体。转基因的小立碗藓原丝体还需培养一段时间,积累足够的测定材料,待本学位答辩后才能作分子和生理检测。这次小立碗藓原生质体转化成功,填补了我国尚未成功进行苔藓转外源基因的空白。