启动子对研究基因功能和植物生长发育的调控具有重要价值。组成型表达的启动子,如CaMV35S启动子,因其能促进外源基因在转基因植物中的表达,现被广泛应用于植物基因功能研究。虽然它可以驱动外源基因在宿主中高度表达,但由于其组成型表达的特点,它也会在宿主植物整个生长发育过程中的各个时期和各个组织中高度表达,从而过量表达目的基因,对植物的生长发育造成阻碍。组织特异性表达启动子和诱导型启动子可以克服这些缺点,它们可以在特定组织或特殊诱导条件下表达,植物外源基因的表达可被精确地控制,避免了目标基因过量表达对于植物造成的不良影响。百合在观赏方面具有重要的价值,但它易受不良环境(如低温,干旱,病害等)的影响。因此研究百合抗寒相关基因甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因的启动子对百合及其它植物的抗逆分子育种具有重要的价值。本研究以抗寒品种岷江百合为实验材料,应用染色体步移的技术,对岷江百合GPAT基因启动子进行克隆,并对其功能进行了初步研究。主要的实验结果如下：1.根据岷江百合GPAT基因编码区序列设计引物,以岷江百合基因组DNA为模板,利用染色体步移技术,用了接头PCR和FPNI-PCR的两种方法进行PCR扩增,最终克隆得到了644 bp的启动子序列,并把它命名为GPATp。对接头PCR和FPNI-PCR的两种方法进行了比较,发现FPNI-PCR克隆启动子比接头PCR更优。用启动子顺式作用元件预测网站PlantCARE和NewPLACE对644 bp的启动子序列进行了分析,发现其启动子序列中除含有TATABOX, CAATBOX等核心元件外,还有很多其它重要的顺式作用元件,并推测该启动子既是一个组织特异性表达启动子又是一个诱导型启动子。2.构建了三个启动子缺失载体：通过PCR扩增了GPATp启动子三个缺失片段分别为GPATp1 (644 bp). GPATp2 (275 bp)和GPATp3 (163 bp),并分别替换植物表达载体pCAMBIA 1304(含GFP/GUS融合报告基因)上的355启动子,构建了三个重组植物表达载体GPATp1-GFP/GUS、GPATp2-GFP/GUS和GPATp3-GFP/GUS。3.利用农杆菌介导法将GPATp1-GFP/GUS、GPATp2-GFP/GUS、GPATp3-GFP/GUS和35S-GFP/GUS载体转化烟草叶片,进行GUS基因瞬时表达分析,其结果表明：163 bp的GPAT启动子不能驱动GUS基因表达,其启动子不具活性；275 bp的启动子有较弱的活性,而预测的TATABOX在-222/-217 bp区域,因此具有活性的最小启动子在230 bp左右；644 bp的启动活性很高,因此上游的顺式作用元件具有正调控作用大大增加了启动子的活性；常温和低温(4℃)处理下,启动子活性看不出明显变化,启动子是否响应低温诱导需进一步进行稳定表达来研究。4.用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,经过筛选,PCR验证,成功得到了转入GPATp1-GFP/GUS、GPATp2-GFP/GUS和35S-GFP/GUS载体的烟草转化植株。为后期深入研究岷江百合GPAT基因启动子的功能提供了一个良好的基础。