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棉花的副产品——棉籽,可用来生产植物油脂棉籽油,而且不影响其主产品纤维的生产。棉籽油是世界各国的食用油之一,也是工业生产的原料之一。棉籽油中含有大量的必需脂肪酸,其中亚油酸的含量最高,能抑制人体血液中的胆固醇含量,有利于保护人体健康。此外,棉籽油中还含有棕榈酸、硬脂酸,油酸,花生酸等。人体对棉籽油的消化吸收率为98%。在工业生产上,棉籽油可用于生产肥皂、甘油、油墨、润滑油及农药溶剂等。棉籽油对解决人类面临的食品、健康和环境等问题具有重要的作用。但是目前关于棉花种子含油量及油分的遗传改良研究甚少,而RNAi技术自发现以来,主要应用于植物基因功能研究。因此,为了提高棉花种子含油量,本研究通过构建磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)的种子特异表达的RNAi载体,特异抑制PEPcase的活性,使丙酮酸进入脂肪代谢,进而提高棉花种子含油量。取得的实验结果和主要结论如下:1从棉花中克隆得到PEPC基因片段和α球蛋白B基因启动子,二者分别和已报道的序列相似性达99%和97%,并用α球蛋白B基因启动子和napin启动子驱动PEPC基因,构建种子特异性ihpRNA表达载体。经过质粒PCR和酶切验正两种载体构建成功。通过冻融法将两种载体转化入根癌农杆菌LBA4404,菌落PCR验正转化成功。2将带有表达载体的两种农杆菌分别浸染烟草和棉花,进行转基因。并对农杆菌转化体系进行优化,从实验结果来看,对照组的转基因烟草和棉花生长良好,而转入表达载体的生长受到抑制,逐步死亡。这可能是由于PEPC基因在植物体中行使着重要的功能,抑制其表达可能会使植物生长代谢过程受阻;也可能是干扰了与PEPC基因同源基因的表达或是整个基因家族表达所致。3本研究还根据GenBank中的GhPEPC1(登陆号:AF008939)的开放阅读框设计引物,运用PCR技术分别得到棉属16个种的PEPC同源基因全长序列。序列比对结果表明,核苷酸和氨基酸的序列差异除长萼棉外分别是0.3%-9.8%和0.2%-18.8%。利用核苷酸序列构建的NJ和ME系统进化树对它们的亲缘进化关系进行了分析,其中陆地棉和海岛棉、草棉和亚洲棉、瑟伯氏棉与雷蒙德氏棉等分别聚为一类,结果与前人按染色体组型对棉花的分类结果基本一致,并且从本结果可推测出四倍体棉种可能由草棉和瑟伯氏棉的染色体组复合而成。本研究结果有助于从分子水平上阐明棉属各种间的亲缘进化关系,并为种质资源利用提供理论依据。