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棉花是一种重要的经济作物，棉纤维发育的调控机制一直是棉花研究的重点。前人研究表明，MYB类转录因子在棉纤维发育早期起着重要的调控作用，其中，R2R3-MYB类转录因子GhMYB25是棉纤维分化的关键正调控因子，其是否与其它转录因子共同组成调控纤维发育的新途径还不清楚；R3-MYB类转录因子是表皮毛发育的负调控因子，棉花中该类转录因子尚待克隆分析和功能鉴定。此外，BR是一类调控棉纤维分化和细胞伸长的激素，但是其作用的具体机制还需要进一步分析。为了研究棉花起始期的转录调控机制，本研究选取纤维品质最优的海岛棉作为主要研究对象，从基因克隆、进化分析、表达分析、蛋白与DNA互作、蛋白与蛋白互作、转基因植物验证功能等方面开展了一系列的工作，并取得了以下结果：一．GbML1结合L1盒并与GbMYB25互作共同调控纤维的起始发育本研究从棉花起始期的胚珠cDNA中通过RACE技术克隆了一个新的HD-Zip IV家族转录因子（GbML1）。GbML1蛋白通过ZLZ结构域形成二聚体，并以HD结构域直接结合L1盒。GbML1能够结合纤维特异表达基因RDL1的启动子及其自身启动子。GbML1与GbMYB25均在发育的胚珠中强表达，两者都能定位于细胞核。GbML1通过START-SAD结构域特异地结合GbMYB25的C端，其中START结构域的空间结构对于蛋白互作有着重要影响。尽管GbML1是个弱激活子，但是GbMYB25的C2结构域具有强激活能力，因此GbML1与GbMYB25组成了一个具有识别特异序列的强激活复合体，共同激活纤维特异基因的表达。拟南芥中过量表达GbML1增加了叶片及茎的表皮毛数量。因此，GbML1是新的控制纤维分化的关键转录因子。二. SANT/MYB类转录因子参与调控纤维的发育本研究还从早期发育的胚珠cDNA文库中克隆了两个SANT/MYB类转录因子，即GbRL1和GbRL2。GbRL1序列上与RAD基因比较相似，进化上属于同一分支，在花瓣中表达较强，且在拟南芥中过量表达的表型与过量表达RAD基因类似，因此GbRL1很可能是RAD的同源基因。此外，GbRL1在纤维起始期的胚珠中的表达是纤维伸长期的8倍以上，在伸长期的棉纤维中也可以检测到其表达，故GbRL1不仅参与花瓣的发育，还与胚珠及棉纤维的发育相关。启动子克隆和分析表明，GbRL1可能受到控制花器官发育和开花时间控制的MADS盒转录因子及WUS基因的共同调控。与GbRL1相反，GbRL2在纤维起始期的胚珠中的表达非常弱，在纤维伸长期逐渐增强，且在+8DPA的胚珠中的表达强于纤维。GhRL2基因在Xu142及其无纤维突变体fl中的表达存在显著差异。在-3DPA时，GbRL2在fl突变体中强表达，而在野生型中检测不到其表达；在+5DPA时，GbRL2在fl突变体弱表达，而在野生型里强表达，故GbRL2可能是纤维发育的负调控因子。GbRL2的启动子除了具有MADS盒类转录因子的识别序列外，还具有L1盒，因此GbRL2可能还受到L1层调控基因如GbML1的调控。三. SRN1参与调控植物的多器官发育过程SRN1是拟南芥油菜素内酯处理的特异响应基因，本研究显示其编码一个定位于细胞核的NAC转录激活因子。SRN1在维管组织中优势表达，在各器官的保卫细胞及种子的表皮中也有较强的表达。抑制SRN1的表达导致叶和茎的发育异常和雄性育性降低。过量表达SRN1引起种子发育异常，子叶和叶片的色素积累增加，胚轴变短加粗，叶片伸展受到抑制，顶端优势受到抑制，器官发生融合等。这可能是由于过量表达SRN1激活了STM-CUC途径的基因表达而影响了茎端分生组织的发育。SRN1能够结合L1盒，且能负调控启动子中具有L1盒的HD-Zip IV家族基因如PDF2的表达。此外，SRN1是纤维素合成酶基因表达的正调控基因。过量表达SRN1增加了生长素在子叶中的分布。SRN1在蛋白水平可能受到修饰。