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棉花是重要的经济作物,棉纤维是国民生活生产中的重要战略物资,但是,棉花纤维调控的分子机制研究进展缓慢,主要因为其纤维发育自身特点不利于实验观察,并且其转基因再生体系建立十分不完善。为了弥补棉花纤维研究的缺陷,本论文引入蛇头草作为实验材料,采用RACE方法和Genome walking方法从蛇头草雄蕊中克隆CgMYB4基因和CgMYB4基因启动子,通过建立蛇头草遗传转化体系,创建转CgMYB4基因的转基因植物材料,采用生物信息学方法、分子生物学方法、组织化学分析等方法对CgMYB4在蛇头草纤维发育中的功能进行研究。 CgMYB4是一个典型的R2R3-MYB转录因子,在蛇头草叶片毛状枝和除花瓣以外的花器官中表达;抑制CgMYB4的表达活性,能够推迟花药毛状纤维起始时间,并缩短花药发育起始末期和延伸初期的毛状纤维长度;过表达CgMYB4基因,能够改变花药表皮细胞的形态,使外表皮细胞沿花药表皮垂直方向发育,增加单位面积表皮细胞的数目,进而使单位面积蛇头草毛状纤维发育的“5细胞模型”数目增多,提高了花药表皮毛状纤维起始的几率,促进花药表皮毛状纤维密度的增加。 本论文证明了CgMYB4在蛇头草雄蕊毛状纤维发育调控中的功能,建立了CgMYB4调控蛇头草雄蕊花药毛状纤维发育的模型,为研究蛇头草毛状纤维发育提供理论依据,进一步为建立蛇头草作为棉花纤维发育调控的模式植物提供实验证据,对促进棉花纤维发育调控研究进展有重要作用,为研究棉花纤维发育分子机制提供重要手段。