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DELLA蛋白是植物生长的阻遏因子，在植物体内，该蛋白在GA信号诱导下被蛋白酶体降解，从而解除生长遏制作用；如果DELLA结构域的重要氨基酸序列发生改变，DELLA蛋白就不能被GA信号诱导降解，从而组成型遏制植物生长，使植株表现出GA不敏感型矮化。本研究通过对苹果DELLA蛋白编码基因MhGAI1的分子克隆和功能鉴定，阐明其在矮化性状形成中的作用，并展示其在苹果矮化砧木分子育种中的应用潜力。
miRNAs在植物生长发育、逆境胁迫适应等过程中起重要调控作用。拟南芥miR156和miR172通过特异剪切靶基因的转录本，对植物体生长发育进行调控。本研究从苹果中分别克隆了miR156和miR172的转录前体序列及其靶基因序列，并通过在拟南芥中的异位表达等手段鉴定了它们的生物学功能。
主要研究结果如下：
1.MhGAI1基因在不同器官中均有表达，但表达水平不同，在茎和幼叶的表达量较低，在老叶、花和果实中表达量较高。
2.构建了MhGAI1的亚细胞定位载体，侵染洋葱表皮细胞后在激光共聚焦显微镜下观察，发现MhGAI1蛋白定位于细胞核：构建了MhGAI1的原核表达载体，并成功诱导出约75 kDa的His-MhGAI1蛋白。
3.构建了DELLA功能域点突变的过量表达载体p35S：△MhGAI1，并成功转化王林愈伤组织，GA处理后提取愈伤组织蛋白并用anti-MhGAI1作抗体进行Western检测，结果显示，王林愈伤组织中DELLA蛋白GA处理后降解，△MhGAI1过量表达的转基因愈伤组织中△MhGAI1蛋白在GA处理前后无差异。
4.△MhGAI1转基因番茄植株矮化，茎和侧枝节间长度变短，叶片、花、果实和种子变小，自然结实率和单性结实率下降。另外转基因番茄中可溶性固形物、苹果酸、酒石酸和可溶性糖含量均高于野生型。
5.用转基因番茄作砧木嫁接野生型接穗，RT-PCR在野生型接穗中检测到了△MhGAI1转录产物，表明砧木中的△MhGAI1转录产物可以通过嫁接口运输到接穗中。检测部位距离嫁接口位置越远，检测到的△MhGAI1转录产物丰度越低。Western杂交也在接穗中检测到了GA不敏感的DELLA蛋白，表明△MhGAI1转录产物运输到接穗后能翻译成蛋白。野生型接穗表现出矮化特性，节间长度明显变短，节间长度与其到嫁接口的距离呈负相关。△MhGAI1在转基因株系的茎、叶、花、果实中均有表达；但是只在野生型接穗的茎和叶片中检测到△MhGAI1的转录产物，而在果实中没有，所以，△MhGAI1转基因砧木对接穗的果实品质影响不大。
6.从苹果中克隆到两条MdMIR172基因及其靶基因MdAP2，与拟南芥miR172家族序列对比后，将两条MdMIR172基因分别命名为Md-MIR172a-b和Md-MIR172e。共注射烟草研究表明，Md-miRl72e能抑制MdAP2的表达并使其蛋白表达量减少。构建过量表达p35S：Md-MIR172e并侵染拟南芥，Md-MIR172e和Md-miR172e过量积累的转基因植株中，miR172的靶基因AtAP2在转录水平没变化，而AtTOE1，AtTOE3和AtSMZ表达量下调。转基因植株花期提前，并且花器官发育异常。
7.从苹果中克隆到MdMIR156基因，与拟南芥miR156家族序列比对后将其命名为为Md-MIR156h。从苹果EST库中比对拼接，得到含Md-miR156h识别位点的3个基因片段MdSPL6、MdSPL9和MdSPL12。构建过量表达载p35S：Md-MIR156h并侵染拟南芥，Md-MIR156h和Md-miR156h过量积累的转基因植株中，miR156靶基因AtSPL9和AtSPL15的表达量下调。转基因植株童期延长，叶片数量增多，开花延迟，果荚变短并，且部分种子败育。