悬铃木因其众多优点在园林绿化中广泛应用，并享有“行道树之王”的美称。但是，悬铃木的花粉、种毛等问题不仅污染环境，还容易诱发各种呼吸性和过敏性疾病，从而限制了它的进一步应用。植物基因工程的快速发展，尤其是创造不育的基因工程在植物中的应用，为无球果悬铃木的培育开辟了崭新的途径。本课题组在悬铃木无果育种上已经进行了多年的研究，并已经建立了高效的悬铃木叶片再生体系以及农杆菌介导的稳定遗传转化体系。本研究在此基础上对遗传转化体系中其他关键因子进行摸索与确定，初步建立了优化的转化模式，并通过优化的农杆菌介导的转化方法将导致雄性不育的核糖核酸酶基因(barnase)导入到悬铃木中，并由PCR检测结果表明已经获得了转入不育基因的转基因植株。另外，通过简单重复序列区间(ISSR)分子标记体系来分析评价悬铃木长期离体培养植株的遗传稳定性，为特定基因型的转化受体材料是否发生体细胞变异提供早期分子监控信息，辅助悬铃木遗传改良的顺利进行。主要研究结果如下：1．通过GUS基因瞬间表达来摸索和确定农杆菌介导的遗传转化体系中的其它关键影响因子，包括根癌农杆菌菌株、表面活性剂、细菌浸染液和共培养中蔗糖浓度，初步建立了优化的遗传转化体系。研究结果表明：根癌农杆菌菌株为EHA105，浸染液中添加0.01％的表面活性剂Tween-20，使用MS液体培养基附加3％蔗糖作为细菌悬浮液，结合共培养基中蔗糖浓度为1.5％或3％可以得到最佳组合，其GUS瞬间表达率可高达100％。2．通过优化的农杆菌介导的遗传转化模式，将均含有目的基因核糖核酸基因(barnase)的两个不同的双元表达载体(pBI-TBSBAR／barnase和PTBS/barnase)导入到悬铃木中，最后分别得到转入pBI-TBSBAR／barnase基因的转化植株4棵，转入PTBS/barnase基因的转化植株5棵，经PCR初步鉴定9棵转化植株均为阳性，表明不育基因已经转入到悬铃木基因组中。通过优化的农杆菌介导的遗传转化方法可以得到5％的稳定转化率。3．随机选取20个来自同一克隆系的快繁苗作为试验材料来分析评价长期继代培养植株的遗传稳定性。研究结果表明：从38条ISSR引物中筛选得到16条引物可以产生明亮清晰、重复性高的条带，条带总数为103条，其中86条条带表现为一致性，在20个快繁苗中无任何差异；而剩下的17条条带表现为多态性(多态率16.5％)。对于20个试验群体来说，一共得到1，771条明亮清晰的条带，其中仅仅有51条条带表现为多态性，整个试验群体的总多态率为2.88％。4．基于ISSR条带统计数据，运用相关软件进行了相似系数的分析和系统进化树的构建。研究结果表明：20个悬铃木快繁苗之间的相似系数在0.92到1.00之间波动，在91％的相似水平可以将20个快繁苗聚为一个大类，而在95％的相似水平可以将其划分为四个类群。如此之高的相似系数和如此之低的遗传变异率(多态率)对于体外培养8年之久的悬铃木快繁苗来说，在很大程度上被认定是遗传相对稳定的。研究结果也证实了腋芽分支繁殖是一种比较安全的快繁方式，在相当长的时间内可以保持其遗传稳定性，这也进一步为农杆菌介导的悬铃木遗传改良工程提供大量合适的无性克隆材料。