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棉花是一种重要的经济作物，其纤维可以用于制造各种各样的日用品。研究表明，植物激素对纤维的生长发育起到重要的作用，例如生长素、赤霉素、乙烯等。已证实用赤霉素体外处理开花后的胚珠可以增加纤维产量，但赤霉素影响纤维细胞起始和发育的分子机制尚不清楚。赤霉素作为一种植物激素，在植物的整个生长发育过程中都起着非常重要的调控作用。DELLA蛋白是赤霉素信号通路中的抑制子，能够抑制几乎所有赤霉素调控的生长发育过程。赤霉素通过泛素蛋白酶降解途径解除DELLA蛋白的抑制作用，从而促进了下游基因的表达和植物的生长发育。因此，我们推测DELLA蛋白作为GA信号通路中的重要组分，对纤维细胞的起始和发育起到重要的作用。本研究通过棉花DELLA蛋白的基因克隆及其功能分析，从侧面鉴定了棉花DELLA蛋白对棉纤维生长发育的功能，为将来鉴定DELLA蛋白对棉纤维发育的影响奠定了基础，也为发现影响棉纤维发育的关键基因提供了候选成员。主要研究结果如下：1,克隆了四个棉花DELLA蛋白基因，分别为GhGAI3a、GhGAI3b、GhGAI4a和GhGAI4b。通过GhGAIs的cDNA序列及其相应的基因组序列比对发现，四个基因中均不含内含子。对GhGAIs和其他物种中DELLA蛋白的氨基酸序列进行比对分析，结果显示GhGAIs均具有DELLA蛋白特有的保守功能域。系统发育树的分析结果显示，GhGAIs均与苹果的DELLA蛋白MdRGL3b亲缘关系最近。2、将GhGAIs与A, D基因组二倍体野生棉中克隆的GAM和GA14s序列进行比对分析，结果显示GhGAI3a、GhGAI3b和GhGAI4a、GhGAI4b分别是同一个基因的同源等位基因，GhGAI3a属于D亚基因组，GhGAI3b属于A亚基因组，但无法区分GhGAI4a和GhGAI4b的AD亚基因组归属。3,克隆了GhGAI3和GhGAI4的启动子，对其序列进行顺式作用元件分析，结果显示，两个启动子均含有光响应元件和赤霉素响应元件，说明GhGAI3和GhGAI4可能受光信号和赤霉素信号的调控。4,分析GhGAI4和GhGAI4在棉花中的表达谱，结果显示GhGAI3主要在营养器官和纤维起始期的胚珠中高量表达；GhGAI4主要在纤维延伸期后期的胚珠中高量表达。5、GhGAI3a异位表达结果显示，GhGAI3a可以抑制转基因拟南芥叶的发育、茎的伸长、花和果荚的发育以及下胚轴的伸长，并能够在光下降低转基因拟南芥下胚轴对GA信号的敏感性,说明GhGAI3a具有与拟南芥DELLA蛋白类似的功能,在赤霉素信号转导通路中起到抑制作用。6、外施GA3使转基因拟南芥幼苗中GhGAI3a表达水平降低,说明拟南芥中可能存在mRNA水平上降解GhGAI3a的调控途径。7、对GhGAI3a进行原核表达,得到了2mg纯化的GhGAI3a蛋白,并用其制备了抗体,为在蛋白水平上鉴定GhGAI3a对GA信号的响应奠定了基础。