二球悬铃木（Platanus acerifolia）属于基础真双子叶植物群,山龙眼目悬铃木科木本植物,凭借其树姿优美、冠大遮阴、耐修剪易移栽等优良特性,被广泛种植于道路两旁、公园等场所,在园林绿化中占有重要地位。但落花落果引起的花粉、果毛过敏问题日益严重,应用现代生物学技术研究其开花结果特性显得日益紧迫,而打破二球悬铃木难转化的瓶颈已成为我们悬铃木育种工作的重中之重。本研究尝试以子叶为外植体,建立二球悬铃木的再生体系;并优化影响农杆菌遗传转化效率的因素,试图建立其完善的转化体系。同时通过对二球悬铃木调控胚珠发育及种子形成的关键基因-ANT（AINTEGUMENTA）和BEL1（BELL1）同源基因及其启动子进行克隆分析,研究其生物学功能,以为解决悬铃木落毛问题提供帮助。主要研究结果如下:1.以二球悬铃木子叶为外植体,通过调整再生培养基的激素种类及浓度、外植体苗龄和壮芽培养基中BA和NAA的激素浓度,建立了二球悬铃木稳定的再生体系。结果表明,取萌发培养5 d的种子子叶为外植体,正面向上放置于再生培养基上,即MS+4.0 mg·L-11 BA+0.2 mg·L-11 NAA,光下培养40 d左右,其不定芽诱导率可达67.6±4.9%;将不定芽转至壮芽培养基上,即MS+0.5 mg·L-11 BA+0.05 mg·L-11 NAA,光下培养25 d左右,其不定芽可伸长至2-3 cm,且成芽数为5.81±0.36个/每子叶;之后切取小芽转至?-MS+0.1 mg·L-11 IBA生根培养基上进行生根培养,生根率可达89.3%以上。2.以二球悬铃木子叶再生体系为依托,通过分析不同因素对农杆菌介导的转化效率的影响,发现其较有的转化条件是:再生培养过程中Km筛选浓度为30 mg·L-1,生根培养Km浓度为20 mg·L-1,抑菌剂为400 mg·L-1的Cef,侵染时间为15 min,其GUS瞬时表达率为42.1%,抗性不定芽诱导率为8.75%;1.0 mg·L-1BA和0.05mg·L-11 NAA处理萌发阶段的种胚可显著性提高农杆菌侵染后的子叶再生率,AGL1菌株对子叶外植体再生的抑制作用也显著性低于EHA105菌株,但该因素对提高子叶转化效率还有待进一步研究,且农杆菌抑制外植体再生及转化嵌合体可能是导致二球悬铃木子叶稳定遗传转化失败的主要因素。3.从二球悬铃木中克隆得到3个ANT同源基因,分别命名为PaANT-1/2/3。通过实时定量表达分析发现,PaANTs基因在悬铃木中表达模式基本一致,主要在发育中的雌花及柄下芽中表达,除PaANT-2外,其他两个基因在种子发育过程中也有表达;这与PaANT-1启动子在烟草中的表达模式相一致,表明PaANT-1可能调控胚珠及种子的生长发育。4.35S::PaANTs转化烟草可以促进烟草叶片不定芽再生,且PaANT2/3可诱导胚状体细胞的发生。此外PaANTs可促进烟花萼片器官生长、种子增大,但花筒及雌雄蕊器官缩短,株型矮小、叶片褶皱,表明PaANTs在烟草中调控各组织的生长发育。PaANTs还通过调控类黄酮合成相关基因的表达,影响烟草花瓣颜色。5.从二球悬铃木中克隆得到2个BEL1同源基因,分别命名为PaBEL1-1/2;其在悬铃木各组织器官中的时空表达模式基本一致,主要在根叶营养器官及发育中的种子、成熟期的雌雄花等生殖器官中表达。同时我们还分析了PaBEL1-1基因的启动子功能,发现pBI序列可诱导GUS在拟南芥胚珠形成至受精发育成鱼雷形胚的整个过程中表达,其根叶等营养器官也可检测到GUS表达,表明PaBEL1-1基因可能参与调控胚珠及种子的形态建成、营养器官发育等过程,但35S::PaBEL1-1/2转化烟草未表现出形态差异。6.在PaBEL1-1基因5’UTR区含有一个选择性剪切型内含子,该序列含有TATA-box和CAAT-Box核心元件、EEC增强子元件及其他花药种子发育相关的作用元件。通过对不同启动子携带GUS基因融合表达载体的转基因株系进行GUS表达分析,发现该内含子具有增强子和启动子功能,可能还具有组织表达特异性功能。