植物基因工程的发展使得转基因技术成为改良植物遗传性状的重要手段。目前植物遗传转化中多以抗生素抗性基因和抗除草剂基因为标记基因，对生态环境和人类健康具有潜在的威胁，从而限制了转基因植物在商业生产中的推广利用。解决这一问题的有效方法之一是使用无争议的安全标记基因用于植物遗传改良。本研究的目的是构建以manA为安全标记基因、由不同启动子启动转录、含有不同外源基因的植物表达载体，为根癌农杆菌和基因枪介导的植物遗传改良打下基础。主要研究内容和结果如下： 1．从大肠杆菌（Escherichia coli）菌株DH5α中克隆了6-磷酸甘露糖异构酶（phosphomannose isomerase，PMI）基因manA。将manA导入原核表达载体pGEX-6P-1，重组质粒在IPTG诱导下可表达分子量为68KD的融合蛋白，经亲和层析纯化及蛋白酶酶切后的SDS-PAGE分析证实，该融合蛋白含有一个26KD的GST蛋白及一个42KD的PMI蛋白。 2．以苯酚红颜色变化的为指示，检测在以甘露糖为唯一碳源的培养基中大肠杆菌BL21（DE3）的生长情况，梯度实验结果表明甘露糖浓度为30％和40％时，BL2（DE3）的生长受到抑制。在30％甘露糖浓度下，通过苯酚红的指示作用，在含有原核表达载体pGEX-PMI的BL2（DE3）中检测到了有生物学活性的PMI，表明克隆的manA基因具有PMI功能。 3．构建了以manA为选择标记基因、由不同启动子启动转录、可分别用于基因枪和根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的遗传转化的3个植物表达载体，并将抗真菌蛋白基因和单链抗体基因以14种不同组合方式导入构建的由玉米泛素Ubi-1启动子启动转录的根癌农杆菌转化载体，共构建13个中间载体和17个可用于植物遗传转化的表达载体。 4．研究了PMI／甘露糖选择系统在拟南芥（Arabidopsis thaliana）遗传转化筛选中应用的方法和条件。分析了不同甘露糖浓度下野生型拟南芥的生长情况，发现4.4g／L及更高甘露糖浓度下，除子叶外极少拟南芥植株有新叶生长，据此初步确定4.4g／L甘露糖+25.6g／L蔗糖为转基因拟南芥筛选中较合适的选择压力。 5．利用构建的以manA为标记基因、由CaMV35SS启动子启动转录的表达载体，通过根癌农杆菌介导的floral dip法转化拟南芥，随即选取10株在4.4g／L甘露糖+25.6g／L蔗糖的选择压力下获得的能耐受高浓度甘露糖的拟南芥植株，通过氯酚红显色法检测转基因植株中PMI的表达，结果在7株转基因拟南芥中检测到高活性的PMI，并通过PCR检测证实这7株转基因拟南芥基因组中有外源manA整合，从而证明本研究构建的植物表达载体，确实可用于以甘露糖为筛选剂的植物遗传转化。