1、突變體作為一種重要的種質(zhì)資源，在作物遺傳學(xué)和育種研究中發(fā)揮著重要作用。本研究以實(shí)驗(yàn)室前期鑒定的棉花葉皺小突變體為材料，從形態(tài)、生理和分子水平對(duì)該突變體產(chǎn)生的機(jī)制進(jìn)行解析，對(duì)棉花葉形態(tài)建成及葉片的發(fā)育機(jī)制進(jìn)行探討。
　　對(duì)棉花葉皺小突變體的形態(tài)、遺傳、生理特性進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)
　?。?）成熟期棉花葉皺小突變體株高明顯矮于野生型，節(jié)間距離縮短，但果枝數(shù)目增多，且越接近主莖莖尖的葉片葉皺小表型越明顯。
　?。?）突變體的

2、上表皮細(xì)胞數(shù)目明顯少于野生型，細(xì)胞變大；下表皮數(shù)目卻明顯多于野生型，細(xì)胞多呈狹長(zhǎng)不規(guī)則狀，同時(shí)下表皮的氣孔數(shù)目較多。
　?。?）在胚珠發(fā)育的早期，突變體的胚珠形態(tài)、數(shù)目與野生型一致，但在成熟后期突變體獲得的種子數(shù)目顯著少于野生型。經(jīng)卡方檢驗(yàn)缺失數(shù)目占野生型種子數(shù)目的1/4，這一結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)室前期初步推測(cè)棉花葉皺小突變體是雜合個(gè)體，突變基因?yàn)轱@性，純合突變基因具有致死效應(yīng)的結(jié)論一致；通過對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期的胚珠進(jìn)行石蠟切片觀察，初步推測(cè)

3、純合突變基因型的胚珠在受精8天后逐漸死亡。
　?。?）葉皺小突變體的凈光合效率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率明顯高于野生型，葉綠素濃度值a/b高于野生型，且突變體莖尖中的生長(zhǎng)素含量明顯低于野生型。
　?。?）葉皺小突變體的莖尖分生組織明顯小于野生型，雖呈現(xiàn)出經(jīng)典的原套-原體結(jié)構(gòu)，但是突變體莖尖分生組織中原套具有5層細(xì)胞，是正常株的2-3倍，整個(gè)生長(zhǎng)點(diǎn)發(fā)育滯后。
　　為了進(jìn)一步探究棉花葉皺小突變體產(chǎn)生的機(jī)制，使用高通量測(cè)序技術(shù)，以

4、突變體及其近等基因系的莖尖為材料，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序獲得Unigene序列，以此為參照序列進(jìn)行數(shù)字表達(dá)譜分析，篩選同一生長(zhǎng)時(shí)期葉皺小突變體與野生型莖尖生長(zhǎng)發(fā)育的差異基因。通過數(shù)字表達(dá)譜分析共篩選出750個(gè)差異基因，其中上調(diào)表達(dá)基因222個(gè)，下調(diào)表達(dá)基因528個(gè)；KEGG分析，與生長(zhǎng)素合成有關(guān)的色氨酸代謝途徑，以及與生長(zhǎng)素運(yùn)輸與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)、內(nèi)吞和泛素介導(dǎo)的蛋白水解差異基因富集顯著。從這些途徑中挑選出10個(gè)相關(guān)基

5、因，利用qRT-PCR在葉皺小突變體根尖、莖尖中進(jìn)行驗(yàn)證，其表達(dá)量與數(shù)字表達(dá)譜結(jié)果一致。為了驗(yàn)證這10個(gè)基因與葉皺小突變體的產(chǎn)生是否相關(guān)，進(jìn)一步利用VIGS技術(shù)抑制其在野生型中的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在野生型中沉默掉ABCB19基因出現(xiàn)與葉皺小突變體相似的表型。這一結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)葉皺小突變體產(chǎn)生與生長(zhǎng)素的密切相關(guān)。
　　另外，本研究還基于陸地棉（Gossypium hirsutum L.）莖尖轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到Unigene序列進(jìn)行g(shù)enic

6、-SSR標(biāo)記開發(fā)及micorRNA預(yù)測(cè)，開發(fā)了1569對(duì)genic-SSR引物，并對(duì)這些引物在棉屬不同種間進(jìn)行篩選與評(píng)價(jià)，最終挑選5對(duì)利用本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的連鎖圖譜合作圖群體進(jìn)行連鎖分析，其中4對(duì)成功連鎖到本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的遺傳圖譜上，為棉屬遺傳作圖、性狀關(guān)聯(lián)分析提供了更多標(biāo)記選擇?；谇o尖轉(zhuǎn)錄組測(cè)序得到Unigene序列，我們獲得10個(gè)保守的miRNA前體，包括調(diào)控植物葉片發(fā)育的miR166a，miR319a，miR390d，并在陸地棉莖尖轉(zhuǎn)