自然界中的植物形态各异,有着各自独特的株型结构。植物株型是与作物产量直接相关的生物性状,高等植物株型的形成包含着各种植株形态相关器官的发生。分枝模式是构成植物株型的关键因素,形态各样的分枝模式决定了植物株型的多样性。1968年,Donald CM提出“理想株型”的概念,是指改变植株形态以获得更为合理的结构,从而充分利用自然资源及提高产量,可以得到很大的经济效益。青天葵(Herba Nervilia Plicatae)是岭南道地药材之一,常用于治疗肺系疾病,国内外需求量均较大,资源日益紧缺。其原植物为兰科芋兰属植物毛唇芋兰(Nervilia fordii (Hance) Schiltr.),该植物生长特性显著,以无性生殖为主,对环境要求苛刻,每株每年一般只长1-2个新球茎,每个球茎只长一片叶子。而青天葵的同属植物广布芋兰(Nervilia aragoana Gaud.)的一株多叶、多球茎的现象在野生苗就较常见。因此,研究这两种芋兰属植物的分枝发育功能基因,比较它们分枝发育调控机制的差异,可为通过调控功能基因促进青天葵合理分枝,提高青天葵的产量提供理论基础。LATERAL SUPPRESSOR (LS)是GRAS家族参与植物分生组织发育的转录因子,是调控植物分枝的关键基因。前期课题组已分离了青天葵的NfLS基因,本研究应用同源克隆的方法分离了青天葵和广布芋兰中的LS基因组序列,通过染色体步移分离两基因的上下游调控序列,并对两基因及其调控序列进行功能分析,加深对青天葵分枝发育调控机制的了解,为得到具备多分枝或多球茎理性株型的青天葵提供依据。本论文主要研究内容和结果包括：(1)采用同源克隆法获得了青天葵和广布芋兰LS的基因组DNA序列,与NfLS编码序列进行比对发现,这两个LS基因均没有内含子,且两者的核苷酸序列与氨基酸序列一致性均达99%。亚细胞定位预测显示两种芋兰的LS基因主要定位于细胞质,其次为细胞核；根据蛋白功能分类预测结果,推测NfLS、 NaLS在两种芋兰中可能分别具有信号传导、胁迫应答和生长调节等功能。(2)通过FPNI-PCR和SNM-PCR法获得了NfLS和NaLS的上游启动子序列和3’UTR序列各约1000 bp,比对发现两基因上、下游序列相似性分别为96%和88%,均富含A/T。利用生物信息学数据库对调控序列进行分析,显示两启动子均含有大量的TATA box、CAAT box、GATA box、DOFCOREZM等上游元件和启动子核心元件,3’UTR区域含有polyA信号,说明LS基因的调控序列在两种芋兰中具有一定的保守性；但部分元件的类型和数量差异较大,表明种间差异性也是存在的。(3)采用荧光定量PCR检测NaLS广布芋兰各组织器官在不同生长时期表达的相对表达情况,结果表明：NaLS在广布芋兰各个生长阶段的表达总量：Period2>Period4>Period1>Period3,根茎、叶柄和叶片的表达趋势与总体表达趋势相似,叶片和根茎在各个阶段的表达量均较高,叶柄中的表达水平较低,球茎中的表达量伴随地上部分组织生长而降低。(4)通过降落-重叠PCR及酶切连接的方法构建了两个携带芋兰属植物LS-EGFP融合基因的植物双元表达载体pR I101-LS-EGFP,转化农杆菌EHA105后,分别以浸染法转化洋葱表皮进行瞬时表达分析,初步发现NaLS-EGFP的表达定位于细胞质,而NfLS主要定位于细胞核,推测NfLS为核定位蛋白,而NaLS不是。(5)以GUS为报告基因,构建NfLS和NaLS基因启动子和3’UTR的瞬时表达载体,转化农杆菌后以浸染法转化烟草叶片,NfLS、NaLS的全长启动子及其缺失片段均能启动GUS在烟草叶片表达,但活性各有差异。据GUS染色结果推测LS基因编码序歹+1 bp～+72 bp区域内含有增强基因表达的元件,启动子NfLSp的核心区为-1bp～-133bp,而-134 bp～-963 bp可能为负调控区,NaLSp也有类似的区域。NaLS 3’UTR具有增强子元件,而NfLS3’UTR没有。