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C4植物在解剖结构、生理生化、光呼吸方面较C3植物具有一定的优势，因此在一定程度上C4光合作用的效率比C3光合作用效率高。在理论上改变C3水稻的光合作用类型，使其按照C4途径进行光合，对于提高水稻的产量以及减少全球化肥的使用量具有非常重要的意义。欲最终找到决定C4分化的基因迫切需要寻找一种C4模式植物。玉米、高粱等都曾经作为研究C4光合作用的模式植物，但是由于体型较大，不易进行环境中CO2的控制，因此青狐尾草（Setaria viridis）作为一种NADP-ME亚型的代表植物，以其基因组较小、株型矮小、生存条件简单、生长周期短的优点成为新型的C4光合模式植物。运用正向遗传学的策略对青狐尾草展开研究，即由突变植株的表型出发去克隆发生突变的基因，从而确定该基因的功能的方法。本论文中利用化学诱变和物理诱变处理其野生型种子，化学诱变剂量为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％EMS处理野生型种子24h，物理诱变剂量为150Gy、200Gy、300Gy、400GyCo60辐射处理野生型种子，诱变后的种子进行M1代种植，单株收种子后进行大规模田间M2代种植，构建了其突变体库，并在M2代中筛选出发育突变体、叶脉数目突变体、形态突变体三类突变体。EMS诱变中发生形态突变的频率为2.6％，γ-射线诱变中发生形态突变的频率为6.8％。形态突变主要包括分蘖数目的变异、叶型的变异、叶色的变异、叶脉形态的变异、穗变异等。分蘖数目的变异包括一种直立生长不分蘖的突变体；叶型的变异包括叶片整体内卷、叶片螺旋卷曲、叶边缘缺刻、叶片边缘呈锯齿状；叶色的变异包括叶片失绿、叶片部分呈暗红色；叶脉形态的变异包括主脉不明显、主脉偏离、二级脉明显；穗变异包括穗型的变异、穗弯曲、穗分叉、穗发芽。通过比较转录组的方法比较C3和C4典型代表植物中部分基因的转录水平，结果发现丙酮酸/钠离子同向转运体（BASS2）在C4中的转录水平远远高于在C3植物中的转录水平。因此推测BASS2是与C4光合作用相关的转运体。在烟草中BASS2-GFP融合蛋白显示BASS2定位于叶绿体内膜。在拟南芥中构建bass2缺失突变体，该突变体丧失了向叶绿体中运输丙酮酸的能力，并且影响了叶绿体中萜类物质的前体异戊稀二磷酸的合成过程。其主要依据是该突变体对萜类物质的前体异戊稀二磷酸的抑制物比野生型敏感，因此可以确定该转运体主要功能是负责丙酮酸的转运，在拟南芥中转运的丙酮酸参与到萜类物质的合成过程中。本论文用基因沉默的方法旨在研究BASS2转运体在C4植物青狐尾草中的作用。本论文克隆了青狐尾草BASS2全长基因以及BASS2的三个片段，构建了三个植物表达沉默载体。按照丛生芽诱导方法诱变出青狐尾草的丛生芽用于转化再生。利用农杆菌介导法将植物沉默载体转化丛生芽，转化子正在筛选过程中。