棉花是我国重要的经济作物和油料作物,目前对棉花的研究主要集中在纤维发育的相关性状上,而培育适应能力优秀的种质也是棉花育种中尤为重要的一部分。随着棉花参考基因组的不断完善,通过转基因手段研究来挖掘和改良有潜在价值的基因来提高棉花产量以及对环境的适应力是大势所趋。种子大小是植物重要的适应性特征,不仅会影响种子营养物质积累和萌发,还直接关系作物产量。本研究基于课题早期构建的群体,通过对种子大小相关性状的QTL定位区间进行分析,挑选到一个影响植株发育和种子大小的转录因子GhSAP。本研究通过对该基因进行了克隆和转化,通过将该基因过表达到拟南芥中并观察转基因株系表型和种子的性状,探究该基因可能发挥的功能。目前得到主要研究结果如下:1.通过对GhSAP基因结构与进化分析,在公开的陆地棉,海岛棉,亚洲棉及雷蒙德式棉四个棉种的基因组中分别鉴定到3、4、2和2个同源基因。四个棉种中的SAP基因分成了三组,这些基因都大部分有两个外显子,均有典型的WD40结构域。对克隆到的GhSAP进行分析发现,GhSAP基因CDS全长1,362 bp,编码453个氨基酸,通过预测其编码的蛋白质具有三个WD40重复蛋白结构域。在本氏烟草叶片中瞬时表达35S::GFP-GhSAP融合蛋白,结果表明GhSAP编码的蛋白可能定位于细胞核和细胞膜。2.构建GhSAP基因过表达载体并转化到野生型拟南芥后,共鉴定到5个转基因阳性植株。随机挑选3个阳性植株,对纯合后代（T3）进行了表型性状鉴定发现:与野生型相比,转基因株系后代种子大小明显增大,3个测定的转基因株系的种子面积分别为野生型的144%,157%和173%,种子百粒量分别增加了0.58 mg,1.23 mg和1.84 mg,达到显著水平。实验结果表明,在拟南芥中过表达GhSAP可以大幅度提高后代的种子大小和种子重量,说明该基因可能参与种子大小的调控,为后续在棉花中对该基因的功能验证奠定理论基础。3.通过对转基因株系与野生型植株表型观察发现:与野生型相比,9天的转基因拟南芥植株子叶较大;20天时转基因株系幼苗的莲座叶相较于野生型更大且叶片明显卷曲,莲座叶轴更长;35天的转基因株系表现出延迟抽薹开花的表型;拟南芥生长到90天时,野生型莲座叶已经完全干枯,而转基因株系莲座叶仅出现部分枯萎,大部分仍然为深绿色。此外,转基因株系分枝数增加,花期延长,果荚扁平且变大。结果表明GhSAP基因可能在植株发育、叶片形态和花发育等相关性状的调控中发挥了重要作用。4.构建pGBKT7-GhSAP诱饵表达载体,利用酵母双杂交系统从棉花c DNA文库中筛选互作蛋白,共筛选到33个可能与GhSAP互作的蛋白。GH＿A01G1811、GH＿A02G1994、GH＿A03G0501、GH＿A08G2273、GH＿A08G2342、GH＿A11G3487、GH＿D01G1117、GH＿D01G1926、GH＿D04G1498、GH＿D10G1057、GH＿D11G2488和GH＿D13G2313在叶片与胚珠发育早期相对表达水平都较高。其中GH＿A01G1811、GH＿A02G1994和GH＿D01G1926编码SKP1类蛋白,可连接Cul-1/Cdc53和F-box蛋白,形成SKP1-Cullin-F-box（SCF）泛素连接酶复合物。GH＿A07G1249、GH＿D07G1227和GH＿D11G2488与泛素化相关。这些基因编码的蛋白可能是GhSAP的互作蛋白,它们可能通过影响蛋白降解与细胞分裂增殖从而植株发育。综上所述,对进行了GhSAP进行了生物信息学分析,并在拟南芥中初步验证GhSAP参与调控种子大小和植株器官发育的功能,为下一步在棉花中构建转基因材料、创制优良的棉花转基因品系奠定了理论依据。