杨树在我省城市绿化中占有重要地位。培育不育的杨树新品种,将从根本上解决絮状花蕊对人体造成的危害,用它作为行道树种的重要性将会日益突出。本研究课题以美洲黑杨、烟草和拟南芥为实验材料,以美洲黑杨叶片为外植体进行再生培养,建立了美洲黑杨的高频再生体系。构建了植物不育表达载体pBIN-Bar。在此基础上,通过根癌农杆菌介导法,转化美洲黑杨、烟草和拟南芥。利用转基因技术培育不育品种,将大大提高该树种应用价值。成果具有潜在的应用价值和广阔的市场。主要实验成果如下：1.以Barnase（5）,Barnase（3）为引物从解淀粉芽孢杆菌基因组中扩增到了0.328Kb的片段,与GeneBank上的Barnase序列（X12871）比较完全一致。以AG（5）,AG（3）为引物从拟南芥基因组DNA中扩增到了1.869Kb的内含子片段,与刘俊君研究员提供的Agamous第二内含子序列存在两个碱基差异,同源性为99.9%。用Agamous第二内含子、35S启动子最小序列与Barnase基因,构成嵌和基因表达载体pBIN-Bar,导入根癌农杆菌。2.以MS为基本培养基,附加蔗糖及激素,将升汞灭菌后的幼嫩的叶片,剪成小块接种于不同激素配比的培养基上,筛选最佳再生培养基。实验结果表明在MS+6-BAmg/L+NAAmg/L培养基上具有最高的再生频率。美洲黑杨的卡那霉素本底抗性实验表明,其对卡那霉素的抗性在40mg/L以下。3.将pBIN-Bar导入拟南芥后,大部分植株在野生型对照开花始终,没有花器官产生,而一部分植株有少量花产生,但是由于变异,很快就凋落,不能产生果实。依据转基因再生拟南芥有花和无花表型我们将拟南芥的转基因植株分成两个大类：转基因无花株和转基因有花株。RT-PCR显示Barnase基因在花中有特异性表达。4.将pBIN-Bar导入烟草后,转基因植株表现出正常的营养生长。但对比野生型植株,大部分植株在野生型对照开花始终,没有花器官产生,而一部分植株有少量花产生,并能产生少量果实。依据转基因再生烟草有花和无花表型我们确定了转基因无花株七个分别为Bar-4株、Bar-12株、Bar-19株、Bar-20株、Bar-25株、Bar-26株、Bar-27株,转基因有花株两个分别为Bar-5株和Bar-15株。RT-PCR.花部位的组织切片、转基因植株花粉镜检和转基因植株花粉扫描电镜结果显示Barnase基因在花中有特异性表达5.对美洲黑杨抗性植株进行PCR检测和PCR-southern杂交检测,结果表明外源基因已经整合到美洲黑杨基因组中。