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木薯(Manihot esculenta Crantz)是大戟科木薯属多年生(热带、亚热带)或一年生(温带)灌木。木薯因储藏根淀粉丰富而广泛种植,成为超过8亿发展中国家人民的主要碳水化合物来源,但储藏根中的蛋白质含量极低,难以提供足够的必需氨基酸,使得以木薯为主食的贫困地区人民造成严重的营养不良病症。因此亟需通过传统和分子育种手段提高木薯储藏根中蛋白质的含量。随着生物技术的快速发展,通过转入外源蛋白基因来提高木薯的蛋白含量已成为一种有效的途径。研究构建了由维管束特异启动子p54/1.0驱动的植物表达载体,分别引入spor SS和KDEL信号肽将甘薯贮藏蛋白(Sporamin)定位表达于木薯液泡内和／或内质网上。通过PCR检测和Southern Blot杂交确定19个转基因株系为单拷贝；并提取部分大田木薯的块根RNA,进行了半定量RT-PCR和Real-Time PCR,结果显示转基因株系RV8+9中的sporamin表达量最高,且单拷贝株系中Sporamin的表达量高于多拷贝株系中的表达量。进而对转基因株系RV8+9的叶片蛋白进行了Western blot检测,但无明显杂交信号,由此推测Sporamin蛋白在RV8木薯中的表达量低于在甘薯中的表达量的1%。采用A280光吸收法和Bradford法测定了部分转基因株系叶片的蛋白含量。研究构建了淀粉粒特异定位外源贮藏蛋白的双元表达载体。分别选取SBEⅠ、SBEⅡ基因开放阅读框架中的淀粉绑定区域(SBD)为靶序列,通过重叠延伸PCR扩增出与EGFP基因融合的两个大片段,并将其插入植物载体RV1O(含Sporamin和psRbcS TP)中,构建成SBD48-1、SBD48-2、SBD48-1EGFP、SBD48-2EGFP四个载体；经PCR扩增、酶切鉴定、基因测序等确定载体构建成功。将SBD48-1EGFP、SBD48-2EGFP通过农杆菌Gv3101介导转化拟南芥,通过LBA4404介导侵染烟草瞬时表达,发现由SBD48-2EGFP转化的拟南芥植株中有EGFP信号,初步判定SBD可使蛋白成功结合于淀粉粒上。将上述四个载体通过农杆菌LBA4404介导转化木薯脆性胚愈伤,经抗性筛选、生根实验,目前SBD48-2已获得的8个阳性转基因株系(来自不同的愈伤胚簇),SBD48-2EGFP亦已获得2个阳性转基因株系。本研究旨在培育筛选出较高蛋白营养价值的木薯品种,为解决以木薯为主食地区的蛋白质营养不良问题提供理论依据。