‘南通小方柿’(Diospyros kaki Linn. cv. Nantongxiaofangshi)是1982年在江苏省进行果树资源普查时于南通市发现的珍稀矮生型柿树品种。该品种干性弱,无明显中心干,树姿开张,表现出明显的矮生性状；成年树高仅3.5-4米,为同等条件下生长的乔化品种的60%。本实验拟对‘南通小方柿’中GA2ox基因进行克隆及生物信息学分析,在不同物候期的表达进行研究,并在转化烟草中的异位表达进行了功能验证。主要研究结果如下：1.以‘南通小方柿’幼嫩叶片为材料,通过改良的CTAB法提取总RNA,利用简并引物同源克隆出GA2ox家族中两个基因的片段,采用RACE方法得到基因的全长cDNA序列,分别命名为DkGA2ox1和DkGA2ox2.两基因的核苷酸序列与毛白杨(JX102472.1)、夹竹桃(AY594292.1)、烟草(AB125232.1)、矮牵牛(GU059939.1)苹果(FJ571521.1)、梨(JF441168.1)、葡萄(JQ608472.1)的相似度达73%-77%。含有保守20G-Fe (Ⅱ)-Oxy蛋白结构域,高度保守的与2-酮戊二酸结合位点(DkGA2ox1:Arg-272、Ser-274、DkGA2ox2:Arg-271、Ser-273)和Fe2+结合位点(DkGA2ox1:His-205、Asp-207、His-262; DkGA2ox2:His-204、Asp-206、His-261),有着赤霉素2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点。生物信息学分析DkGA2ox1和DkGA2ox2全长cDNA序列为1318bp和1267bp,分别含有一个198bp和61bp的5’非翻译区,及97bp和172bp的3’非翻译区。编码区编码332个和334个氨基酸。编码蛋白分子量分别为36596.1Da.37544.2Da,均为稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域,无明显疏水区。基因家族分析显示DkGA2ox1和DkGA2ox2属于C19-GA2oxs家族。2.瞬时表达载体的构建及洋葱表皮细胞转化后,洋葱表皮细胞的绿色荧光蛋白GFP瞬时表达结果显示,DkGA2oxl编码蛋白定位于细胞核和细胞质中。荧光定量RT-PCR结果显示DkGA2ox1和DkGA2ox2在7个典型物候期中均有表达并均高于同时期的乔化品种‘大方柿’,其中在开花期表达量最高。表明南通小方柿中赤霉素2-氧化酶基因的表达与矮生性状相关。3.构建了‘南通小方柿’DkGA2ox1和DkGA2ox2基因的植物双元表达载体,通过农杆菌介导法将其转化烟草。经GUS染色鉴定,PCR和RT-PCR对抗Hyp株系进行检测,获得2个转DkGA2ox1株系和2个转DkGA2ox1株系。形态学鉴定表明,转基因株系株高均与对照有极显著差异,转DkGA2ox1基因株系1-1、1-3的株高分别为对照的59.31%和41.54%。转DkGA2ox2基因株系2-1、2-4的株高仅为对照植株的63.52%和32.11%。另外,转基因株系节间距离缩短,为野生型烟草的32.23%---86.78%;茎粗增粗,比野生型烟草增粗11.91%～4.99%；叶片长度缩短,为野生型烟草的52.94%～76.74%;叶片宽度增大,比野生型烟草增大4.37%N30.16%;GA1+3含量下降：转基因株系1-1、2-1的赤霉素含量仅为对照的65%～70%;转基因株系1-3、2-4的赤霉素含量为对照41%～5%；转基因株系净同化效率比对照上升了11.3-33.5%,并且更为矮化的1-4、2-3均比转同一基因的另一株系高。蒸腾速率与气孔导度呈正相关,转基因株系蒸腾速率仅为对照的59.6%～83%,气孔导度为对照的650～86%。；叶绿素含量也比对照提高了9.10～32.79%,叶片颜色变深。qRT-PCR结果显示,转基因烟草株系中NtGA20ox和NtGA3ox的表达量都得到了上调。