甜菜(Beta vulgar L.)作为主要的制糖作物,其块根是产糖的来源。由于外界环境的变化可直接影响其根重及含糖率等经济性状,因此探究不同栽培条件下甜菜块根的发育是提高其产质量水平的基础。本研究以甜菜块根发育转录组研究为基础,对与块根发育相关的油菜素内酯(BR)合成酶基因BvCPD进行了表达模式分析,并对其启动子区域5’端缺失片段进行克隆,通过转化拟南芥,探究其在调控根发育过程中的作用,为阐明不同环境下BvCPD基因催化合成BR调控甜菜块根发育的分子机制奠定理论基础。研究取得如下结果:(1)BvCPD基因表达对环境条件和植物激素响应。干旱胁迫可诱导BvCPD表达量上调,避光和低温胁迫可诱导BvCPD表达量下调;BR使其通过负反馈调节抑制BvCPD的表达;施加芸苔素唑(BRz)使BvCPD表达量上调,茉莉酸甲酯(MEJA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)导致BvCPD表达量下调。(2)应用PlantCARE启动子预测软件分析BvCPD转录翻译起始位点ATG前3100 bp序列,得出该启动子区域含有真核生物典型的顺式作用元件TATA-motif和CAAT-motif,此外含有植物激素响应元件15个,光响应元件19个,环境胁迫响应元件8个,分生组织分化等发育相关元件5个,其余还有13个顺式作用元件无明确功能或者未归类。启动子序列中有1个CpG岛,其长度大于100 bp,CG含量大于50%。BvCPD启动子区含有25种转录因子的识别与结合位点。(3)从甜菜SD13829品种中克隆到BvCPD基因启动子区域3个5’端缺失片段长度分别为1412 bp、804 bp和432 bp,分别命名为BvCPD-P1、BvCPD-P2和BvCPD-P3。(4)利用烟草GUS瞬时表达体系分析表明BvCPD-P1、BvCPD-P2和BvCPD-P3启动子片段均具有启动活性。转基因拟南芥检测结果显示3个启动子片段均能够驱动GUS基因在拟南芥中表达。(5)转基因拟南芥在干旱和低温环境下BvCPD-P1/P2/P3启动子片段驱动的GUS表达量相比于未处理组的呈上调趋势,避光环境下BvCPD-P1/P2/P3启动子片段驱动的GUS基因表达量呈显著下调趋势。表明BvCPD启动子受干旱、低温和光照诱导调控。