木葡聚糖内转糖苷酶是植物细胞壁重构过程中的关键酶,通过增加细胞壁的延展性而促进细胞的伸长,进而影响植物的生长和发育。本研究在本课题组对甜菜块根发育转录组分析基础上,筛选出甜菜的一个XTH基因,对其进行结构特征分析、基因克隆,转化拟南芥,功能鉴定,为揭示甜菜块根发育分子机理提供理论依据。主要研究结果如下:1、BvXTH1基因编码区全长876bp,BvXTH1蛋白质分子质量为31782.26Da,化学式为C₁₄₁₇H₂₁₁₃N₃₈₁O₄₃₆S₁₀,等电点pI为5.04,弱酸性,疏水性平均系数为-0.357,预测可能为亲水性蛋白质。BvXTH1蛋白存在XTH家族保守基序DEIDFEFLG,BvXTH1含有信号肽,在N端存在跨膜螺旋。系统进化树分析推断BvXTH1与藜麦（Chenopodium quinoa）及菠菜（Spinacia oleracea）亲缘关系最近。2、BvXTH1基因在甜菜不同器官中表达量高低依次为叶﹥柄﹥根,丰产型品种表达量高于高糖型品种。3、克隆了BvXTH1基因,构建了植物过表达载体pCAMBIA1300-BvXTH1,转化拟南芥,获得3个转基因株系。4、转基因株系的XTH酶活性均显著高于野生型拟南芥,并随着基因表达水平的增加而增高;转基因株系的鲜重、根长及根尖伸长区细胞均显著大于野生型拟南芥;外源喷施表油菜素内酯可以促进BvXTH1基因的表达和XTH酶活性的增强。5、经水分胁迫,野生型拟南芥植株叶片、根长均小于转基因株系;转基因植株中抗氧化系统相关基因AtSOD1、AtPOD1,脯氨酸合成的关键基因AtP5CS1的表达量均显著高于野生型拟南芥,BvXTH1基因可提高拟南芥的抗逆性。