油菜素内酯(brassinosteroids，BRs)作为第六大植物激素，在植物生长发育过程中起着关键作用。BR影响植物的株型，花期，种子大小，育性，光形态建成，胁迫应答等。持续光形态建成与矮化基因（constitutive photomorphogenesis and dwarf，CPD）是BR合成中的关键限速酶，作为C3氧化酶参与BR合成。目前该基因功能与表达模式在拟南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa）、番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）中已有相关研究，棉花中相关CPD基因相关研究尚未报道。本文为研究棉花中CPD基因表达模式和验证其功能，首次从亚洲棉（Gossypium arboreum L.）中克隆到了与拟南芥CPD同源的两个细胞色素P450单加氧化酶基因GaCPD1，GaCPD2，构建植物过表达载体。通过转基因技术把这些载体导入野生型拟南芥及对应突变体中，获得转基因株系，通过形态学，分子学进行分析比较，结果如下：一、采用RT-PCR方法首次从亚洲棉石系亚1号中克隆到了与拟南芥CPD同源的两个细胞色素P450单加氧化酶基因GaCPD1，GaCPD2（GenBank登录号：KJ183066，KJ183108），通过生物信息学分析表明：1） GaCPD1，GaCPD2基因CDS序列长度分别为1419bp和1413bp，分别编码471个氨基酸和470个氨基酸，两者氨基酸序列一致性为84%；2） GaCPD1，GaCPD2理论相对分子质量分别为117.88kD，53.98kD，理论等电点分别为5.01，9.40，主要由α-螺旋，β-折叠，延伸链和无规则卷曲组成。3）信号肽预测分析表明GaCPD1有一个信号肽，GaCPD2有两个信号肽，均可能为细胞膜内蛋白。4） GaCPD1和GaCPD2编码的蛋白质和拟南芥CPD分别有79%，84%的氨基酸一致性，具有共同保守结构域。二、利用Real-Time qRT-PCR法分析了亚洲棉不同组织器官中GaCPD1和GaCPD2表达水平，结果显示：1） GaCPD1和GaCPD2在棉花根茎叶花，纤维中均有表达，开花后第10天的纤维中表达量最高，是0DPA的10倍左右。2） GaCPD2在棉花中的表达量高于GaCPD1表达量。三、构建35S::GaCPD1，35S::GaCPD2分别导入拟南芥突变体cpd91，分别得到3（R-G1-L1/2/3），3（R-G2-L1/2/3）个转基因株系。对有代表性的转基因株系的形态学，遗传性研究显示：1）35S::GaCPD转基因株系有完全恢复或者部分恢复突变体表型。完全恢复株系代表R-G1-L1，R-G2-L1，与拟南芥突变体比较，根变长，莲座叶完全展开，颜色变浅，植株个体增大，花期提前，育性提高，叶长增加，叶柄伸长，叶宽增加，叶面积增大，果荚增长，果荚数量增多；部分恢复株系代表R-G1-L2，与拟南芥野生型比较，莲座叶呈椭圆形，株高，叶长，叶宽，叶面积，根长，果荚长度均低于野生型，高于突变体cpd91。2）在光照条件下，35S::GaCPD转基因株系与同期的突变体cpd91比较，下胚轴伸长，根伸长；黑暗条件下35S::GaCPD转基因株系与同期的突变体cpd91比较，子叶闭合，顶端有弯钩。四、构建35S::GaCPD1，35S::GaCPD2和GaCPD1::GUS，GaCPD2::GUS分别导入野生型拟南芥，分别得到6个（OX-G1-L1-6），7个（OX-G2-L1-7），6个（GaCPD1::GUS），8个（GaCPD2::GUS）转基因株系。对有代表性的转基因株系的形态学，遗传性研究显示：1） OX-G2-L2与野生型拟南芥相比，叶宽，叶面积，株高增加；OX-G2-L1的叶柄长，叶长，叶宽及叶面积均与与野生型拟南芥基本持平； OX-G2-L1各观察指标低于野生型拟南芥，存在共抑制现象。2） GaCPD::GUS染色结果表明基因在GaCPD幼苗期的根部和子叶中的表达量较高。