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棉花是世界性纺织物来源的重要经济型作物,而纤维品质的好坏是权衡棉花价值的重要指标。棉纤维的正常发育需要大量的蔗糖供应,而蔗糖转化酶是参与生物体内蔗糖代谢的关键酶之一,其中液泡蔗糖转化酶可以通过催化蔗糖不可逆的分解为葡萄糖和果糖,由此产生的渗透压会促使细胞伸长。本研究利用生物学信息学方法分析了蔗糖转化酶在棉花基因组中的数量和分布情况,同时研究GbVIN1基因对棉纤维的伸长的影响,在拟南芥中超表达GbVIN1基因,通过对转基因拟南芥植株相关表型的观察,发现转基因拟南芥植株的叶表皮毛密度、根毛密度和根长均有所增加。本试验主要结果如下:（1）为更好的了解蔗糖转化酶在棉花基因组中的数量和分布情况等,本研究利用拟南芥中17个蔗糖转化酶家族基因为参考序列,分别在海岛棉、陆地棉、雷蒙德氏棉和亚洲棉基因组数据库中鉴定到的蔗糖转化酶基因家族成员分别为65、46、26和25个,结果表明,海岛棉所含有的蔗糖转化酶基因明显多于陆地棉,而雷蒙德氏棉比亚洲棉仅多了1个。通过基因结构分析发现,酸性蔗糖转化酶和中性/碱性蔗糖转化酶α亚族大都包含6或7个外显子,而β亚族大多含有4或5个外显子。此外,相比陆地棉与亚洲棉,部分海岛棉与雷蒙德氏棉在基因结构上存在着较长的UTR区;酸性蔗糖转化酶家族基因所编码的氨基酸序列大都包含3个保守基序,分别为DNPNG、FRDP、WECPD,表明了不同种属中同一基因家族的进化保守性;由聚类分析推测,VIN亚族基因可能与棉花纤维发育相关。（2）根据前期棉纤维发育转录组、表达谱数据分析结果,通过PCR技术从海岛棉“新海21号”中克隆了一个同源基因,命名为GbVIN1,该基因具有一个1938 bp的开放阅读框,编码645个氨基酸;多序列比对分析表明该蛋白的保守性较高,具有GH32家族保守结构域;进化树分析表明,GbVIN1与Gh VIN1处于同一进化树分支。实时荧光定量PCR分析表明,GbVIN1基因在棉纤维发育不同时期中均有表达,且在5 DPA、10 DPA的纤维中表达量最高。（3）构建植物表达载体p CAMBIA1304-GbVIN1转入模式植物拟南芥中。对T3代转基因拟南芥植株进行表型观察,发现GbVIN1基因的过表达使得拟南芥植株的叶片表皮毛、根毛密度和主根长度等都有所增加。推测该基因可能与棉纤维发育有关。