利用植物生物反应器生产有重要价值的外源蛋白的技术成为目前生命科学领域研究的热点内容之一。目前，该技术的一个重要且急需解决的课题是使外源蛋白基因高效且特异性地在植物特定组织器官如胚乳中表达，那么寻找高效启动子的工作就成为一个关键因素。麦谷蛋白是小麦籽粒中主要的储藏蛋白，能够特异性地在胚乳中大量表达，因此其启动子可以作为候选启动子用于植物反应器中。关于小麦在这方面的研究，因为转基因技术的瓶颈而进展较小。　　麦谷蛋白基因的启动子由核心启动子区和上游调控元件组成，只有两者组合在一起时才能启动基因高效且特异地表达。本研究首先探索了使用基因枪轰击小麦幼嫩的种子，研究谷蛋白基因启动子驱动GUS基因在种子表层表达的可行性，染色结果表明在果皮、种皮和胚乳的外层均有染色;接着我们使用中国春小麦的9个全长麦谷蛋白基因启动子(包括了5个高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因和4个低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)基因）构建了GUS表达载体，利用基因枪瞬时转化技术转化了幼嫩的小麦籽粒，经染色后发现它们均能驱动GUS基因在籽粒外层细胞表达。其中HMW-GS基因中Bx7启动子的功能要强于其它的HMW-GS启动子，而Ay启动子则是所有启动子中功能最弱的;在LMW-GS基因中，Glu-A3-1和Glu-B3-1启动子的功能相对较强，Glu-D3-2启动子的功能最弱。需要指出的是，Ay亚基在中国春中是不表达的，但该基因启动子驱动的GUS基因有较弱的表达。为了研究小麦谷蛋白启动子中保守元件RY-element的功能，我们利用重叠引物技术在该保守结构域中引入突变，构建了By8亚基基因启动子突变体+GUS的表达载体，基因枪瞬时转化表明该元件的突变导致GUS表达水平显著降低。生物信息学分析表明LMW-GS基因启动子的5端远端(＞1 kb)的序列中没有顺式作用元件，为了探讨该类启动子远端实际上是否存在影响表达的序列，我们分别构建了Glu-D3-1启动子的全长和972 bp序列驱动的GUS表达载体，基因枪瞬时转化表明972 bp的启动子也能高效地启动GUS的表达，与全长序列相比，功能变化不显著。　　甲硫氨酸亚砜还原酶(MSR)可以特异还原对Met的氧化，因此研究其启动子的功能有利于理解该基因在机体防御中的重要作用。本课题组在此前的研究中克隆获得了多个小麦MSR基因，已有的研究表明TaMSR A4.1和-B3.1的过表达拟南芥株系表现出明显的抗逆效应。为了深入了解其功能，我们利用生物信息学拼接获得了这两个基因的启动子序列，设计了启动子特异性的引物，通过梯度PCR的方法从抗逆小麦品种山融3号的基因组中克隆获得了它们的启动子序列，分别长达1898和1787 bp。通过生物信息学方法分析了序列中的保守顺式作用元件，包括ABA响应元件ABRE、GA响应元件GARE-box和P-box、生长素响应元件TGA、MYB转录因子的结合位点MBS以及一些与组织特异性表达有关的元件如Skn-1 motif、 GCN4和as-2 box等。同时，我们构建了它们的GUS表达载体，并转化了模式植物拟南芥，目前T0代阳性拟南芥植株的筛选工作正在进行，下一步将通过GUS染色的方法研究表达的组织特异性。