细胞分裂素作为高等植物中一种常见的激素,在植物生长发育过程中参与调控各项生理过程。在原核和真核细胞中都存在双组分信号网络,生物体通过此网络感知和传递外界信号。植物细胞分裂素受体是植物双元信号网络的组分,是组氨酸蛋白激酶家族成员。AHK2、AHK3和AHK4/CRE1/WOL这三种拟南芥的细胞分裂素受体可以与细胞分裂素结合并将信号转导到细胞内。AHK2和AHK3在拟南芥的根、茎、叶和花中均有表达,AHK4主要在根中表达。大白菜与拟南芥同为十字花科植物,论文作者所在实验室已从大白菜自交系AB-81中同源扩增出与拟南芥AHK4同源的基因(命名为PHK4基因)的DNA序列、CDS序列及3’ UTR序列。本研究通过5’ RACE技术,扩增出PHK4的5’ UTR。本论文对PHK4基因的研究结果如下:(1)构建了原核表达载体pET-30a-PHK4,在大肠杆菌体内成功表达。通过改变IPTG浓度和诱导时间,对PHK4基因的蛋白表达条件进行了研究。经SDS-PAGE分析,表达的目的蛋白为可溶的形式,其相对分子量约为116kD。(2)建立了野生型拟南芥不定芽再生体系及野生型拟南芥和ahk4-1突变体愈伤诱导体系。实验结果表明:在MS+KT 0.1～0.5 mg/L+2,4-D 0.1～0.5 mg/L的培养基上愈伤组织诱导率均达到100%;在MS+2,4-D 0.1 mg/L+KT 0.5 mg/L培养基上诱导出的愈伤组织转到芽分化培养基上后芽分化频率最高;在诱导分芽培养基MS+6-BA 0.5 mg/L+IAA 0.1 mg/L上,外植体叶片及茎段的再生频率分别为82.30%和69.83%。采用叶盘转化法将实验室已构建的植物过表达载体P130035SI-PHK4转化拟南芥ahk4-1突变体叶片获得转化的愈伤组织。在细胞分裂素存在时,转化ahk4-1的突变体愈伤组织再生根的伸长受到抑制,通过拟南芥突变体功能互补实验证明大白菜PHK4基因具有细胞分裂素受体的功能。(3)克隆了大白菜PHK4基因起始密码子上游长1607 bp的一段序列。利用PLACE和Plant CARE软件对PHK4基因启动子序列进行分析,预测其不仅具有启动子的基本转录元件,而且还具有厌氧诱导调控元件、真菌诱导反应元件、胚乳表达调控元件、热应激响应元件、低温响应元件等多种重要元件。构建了PHK 启动子驱动的GUS基因表达载体,为今后研究PHK4基因的表达奠定了基础。