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株型改良是目前发挥蔬菜作物群体效应,提高单位面积产量的有效途径之一。拟南芥是十字花科芸薹属植物,与同为芸薹属的甘蓝、白菜、芥菜、油菜等蔬菜作物的亲缘关系很近,基因组间的同源性很高。通过对本实验新发现的拟南芥zprl株型突变体的性状特征和分子机理的研究,为蔬菜作物株型改良提供参照依据。本研究得到T-DNA插入隐性突变体zprl植株,对其进行植物学性状调查、激素处理、光照处理和遗传分析,对该基因进行克隆、植物表达、抗性筛选、生物信息学分析等。主要研究结果如下：(1)植物学性状分析表明,与野生型拟南芥Ws-2相比,突变体zpr1的茎生叶分枝数量增加,茎生叶分枝发生于拟南芥顶端花序部位。野生型拟南芥茎生叶为披针形；而突变体zprl没有出现分枝的茎生叶呈倒卵形,出现分枝的茎生叶呈披针型。zprl突变体的主花序高度、株高、分枝高度、分枝长度、角果长度都要高于野生型,且分枝数和角果数多于野生型,但是种子质量却小于野生型。(2)利用质粒挽救和反向PCR法(IPCR)确定了突变基因发生位置,证明T-DNA的插入破坏了ZPRl基因的启动子区域,从而导致该基因没有正常表达。(3)用多种植物激素和不同光照强度对突变体zprl进行处理,证明突变体zprl与野生型Ws-2相比对激素和光照的敏感程度发生了变化。(4)通过对ZPR1基因的亚细胞定位研究发现,ZPR1基因在部分细胞中的细胞膜中表达,而在其他细胞的细胞膜、细胞质和细胞核中均有表达。(5)对ZPRl基因过表达株系进行研究,发现其中过表达株系叶片呈现深绿色,卷曲,发育不良。而基因表达下调株系的株型与突变体zprl相似。证明突变体zprl的株型变化确实是由ZPR1基因表达量下调造成的。(6)基因转录调控区域的顺式作用元件分析发现在ZPRl基因的转录调控区有多个与植物激素相关的调控元件,还有与光周期调节相关的调控元件。生物信息学分析发现拟南芥ZPR1基因与黄瓜ZPR1基因亲缘关系最近,且编码的蛋白质二级结构含有α-螺旋,β-折叠和无规则卷曲结构。ZPR1基因的表达对植物株型发育有重要的调控作用,该基因的表达水平受植物激素和光照的调节,最终导致了植物株型的变化。