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植物地上部分是在生长的过程中由茎尖分生组织(the shoot apical meristem,SAM)逐渐分化而来,它是植物体地上部分各器官发育的源泉.茎尖分生组织的中央部位是由干细胞组成,维持干细胞的动态平衡对于植物器官启动显得尤为重要.在拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)花序分生组织和花分生组织中分别有WUS/CLV和(WUS+LFY)/AG两个负反馈调节环控制着这一平衡,保证了花序分生组织的非决定性和花分生组织的决定性.该文用T-DNA激活标签技术得到功能增强突变体bre,bre生长发育缓慢,茎弯曲,花器官数目改变,心皮发育加快.尤为突出的是在茎皮层直接分化出花分生组织.序列分析表明BRE就是干细胞特征基因WUSCHEL,暗示bre表型与WUS表达增强有关.定量RT-PCR和RNA原位杂交表明在突变体的茎节间WUS大量表达,证实在WUS基因的调控区插入的4个35S增强子使WUS表达增强.将bre突变体与野生型拟南芥杂交,经分离和dCAPS鉴定,在F2代中得到只含T-DNA激活标签的单突变体,单突变体保留了茎异位开花等特有表型,将此表型的成因与油菜素内酯代谢途径区分开来.用RT-PCR方法扩增WUS cDNA片段,构建超表达载体,转化拟南芥,发现所转基因打乱了拟南芥的胚胎发育而存在致死效应.利用XVE启动子化学诱导WUS组成型超表达,以避开该基因的致死效应,重现了茎异位开花等表型,进一步证实WUSCHEL基因等同于BRE.以上实验证明突变体特有表型与WUS的表达增强有关.这说明WUS功能是多效的,除了在分生组织中决定干细胞命运、促进CLV和AG的表达外,还可能与生长素极性运输以及花分生组织特征基因的表达有关.同时,作为一种控制花器官着生部位的方法,该发现具有潜在的应用价值.构建了双增强的CaMV35S启动子驱动的超表达载体pBKB.借助农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化烟草(Nicotiana tabacum L.),获得转基因植株.PCR和RT-PCR鉴定分别证明,外源WUS已整合到烟草基因组并已表达.构建了Ubiquitin启动子驱动的超表达载体pUKB,农杆菌介导转化水稻(Oryza sativa L.),获得转基因植株,对转化苗进行了GUS活性和Northern杂交鉴定.转基因植株出现的多生长点等表型变化表明WUS基因的功能在被子植物中是高度保守的,并为WUS参与的茎尖分生组织调控途径的保守性的推测提供了又一较直接证据.