棉花是重要的纤维经济作物,为人类的生活和生产提供保障。陆地棉是现代种植和应用最为广泛地异源四倍体,但是陆地棉的遗传背景狭隘,为育种家的研究带来了阻碍。通过遗传转化可以创造新的种质资源,因此基因工程在陆地棉的研究中显得尤为重要。陆地棉的遗传转化通过体细胞胚胎发生方式实现,经过愈伤,胚性愈伤,体胚最终转化为幼苗。通过对培养体系的改善和对体细胞胚胎发生分子机制的了解,有助于提高陆地棉转化效率。1.稀效唑通过调节内源赤霉素和脱落酸的平衡促进体细胞胚胎发生在体细胞胚胎发生过程中,体细胞在适当的条件下启动胚性细胞发育。为了完善培养体系,我们将植物生长调节剂稀效唑加入愈伤诱导培养基。稀效唑抑制愈伤组织增殖,并促进愈伤组织转化为胚性愈伤组织,不仅使愈伤组织转化为胚性愈伤组织的时间提前,而且整块愈伤分化为胚性愈伤。测定稀效唑处理的水培苗叶片中内源赤霉素和脱落酸的含量,与对照相比,叶片中赤霉素的含量降低,而脱落酸的含量显著地增加。利用q RT-PCR检测AGL15,BBM,FUS3,LEC1和LEC2在愈伤发育各阶段的表达量,结果表明稀效唑促进了这些基因的表达。对稀效唑处理0 h,0.5h,1 h和3 h的愈伤组织进行转录组学分析,我们发现稀效唑影响愈伤组织发育过程中赤霉素的生物合成和代谢,促进赤霉素3-氧化酶基因上调表达,赤霉素2-氧化酶基因下调表达,从而影响赤霉素信号通路相关基因的表达发生变化。同时稀效唑抑制脱落酸代谢通路,使主要的代谢酶ABA 8’-羟化酶基因下调表达,抑制脱落酸的分解。这个结果与测得稀效唑处理棉花幼苗的内源激素含量是一致的。同时我们验证了赤霉素合成抑制剂多效唑,嘧啶醇,以及脱落酸合成抑制剂氟啶酮对陆地棉体细胞胚胎发生的作用,结果显示这三种物质都不能促进体细胞胚胎发生,说明单独的改变赤霉素或脱落酸含量并不能促进体细胞胚胎发生。综合结果表明,稀效唑通过调节内源赤霉素和脱落酸平衡来促进体细胞胚胎发生。2.陆地棉NF-YB基因对体细胞胚胎发生的作用NF-YB转录因子家族成员在种子发育、耐旱性和开花时间等多个与植物生长发育有关的过程中起着重要作用。然而,NF-YB基因在棉花中的作用尚不清楚。通过比对分析在亚洲棉、雷蒙德氏棉和陆地棉中分别鉴定出23、24和50个NF-YB基因。构建进化树分析了亚洲棉、雷蒙德氏棉、陆地棉、拟南芥、可可、水稻和高粱等150个NF-YB基因,这些基因被划分为5类。其中,α包含的NF-YB基因数目最多,而δ包含的最少。LEC 1型NF-YB基因分布于γ中。共线性分析表明,陆地棉中NF-YB同源基因的共线性性良好。由于A亚基因组内（At）和D亚基因组（Dt）的片段性重复使得陆地棉中的NF-YB基因扩张。我们还研究了陆地棉NF-YB基因的外显子,内含子结构,保守结构域。陆地棉NF-YB基因的表达模式分析表明大多数NF-YB基因普遍表达,只有少数基因在特定组织中高表达,与q RT-PCR检测的结果一致。Gh A/DNF-YB6,Gh A/DNF-YB18和Gh A/DNF-YB22基因在胚性愈伤组织中高表达,通过转基因验证Gh DNF-YB22促进棉花的体细胞胚胎发生。本研究对棉花中Gh NF-YB基因家族进行了综合鉴定,这一工作为深入了解棉花中NF-YB基因对体细胞胚胎发生的作用提供了依据。