油菜素内酯(brassinosteroids, BRs)是一类发现较晚的甾醇类激素,不仅在整个植物的正常生长发育过程中起重要的调节作用,而且与植物的抗生物和非生物胁迫的能力有关,还能促进作物生长并增加产量。DWF4和CPD是参与BR生物合成的关键酶基因。PeDWF4和PeCPD是本课题组从胡杨(P. euphratica)中克隆的分别与拟南芥DWF4 (AtDWF4)和CPD (AtCPD)同源的基因。红豆草是一种多年生优质牧草,紫苏是一种应用前景十分广阔的药食兼用植物,具有许多医药保健作用,马铃薯是世界第四大粮食作物。本实验采用根癌农杆菌介导的遗传转化法,将PeDWF4转入红豆草和紫苏的基因组中,初步建立了PeDWF4-红豆草和PeDWF4-紫苏转基因系,并分析了此前本课题组建立的PeCPD-马铃薯转基因系的遗传稳定性,旨在：1)通过对转基因系的生理生化、遗传学和分子生物学分析,进一步了解PeDWF4和PeCPD的功能；2)通过转化,探讨对红豆草、紫苏和马铃薯的种质进行改良的可能性。主要研究结果如下：1)适合红豆草和紫苏下胚轴不定芽直接再生的培养基分别为MS+4.0mg/L 6-BA+0.1mg/LNAA和MS+1.0mg/L 6-BA+1.0mg/L IAA,使用上述培养基再生率分别可达97%和75.6%,与前人相比红豆草的直接再生率提高了15%,紫苏的再生周期缩短了10天；2)红豆草最佳生根培养基为1/2MS+1.0mg/L IBA+0.3mg/L NAA+0.1mg/L 6-BA：生根率可达60%)；3)通过转化获得了8株PeDWF4-红豆草和7株PeDWF4-紫苏PCR鉴定为阳性的转基因苗。通过比较发现适合红豆草转化的条件是：浸染时间为12min, Hyg浓度为15mg/L, Cef浓度为400mg/L。适合紫苏的转化条件为：浸染时间20min,Hyg浓度为7.5mg/L,Cef浓度为200mg/L。但由于生根困难及时间原因,还未获得真正的(完整的)转基因植株；4)分析了T3、T4代PeCPD-马铃薯转基因系的表型、光合作用、块茎产量及块茎的淀粉和维生素C(VC)含量。发现与野生型相比,有些品系(P9)T3和T4代块茎产量及淀粉和VC含量都有所增加(淀粉可达193.09 mg/g. VC可达27.84mg/100g),表明PeCPD在作物改良方面有一定潜在的应用价值。