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青蒿素（artemisinin）是从青蒿（Artemisia annua L.）中提取出的一种倍半萜内酯，目前被广泛应用于疟疾的治疗。青蒿素在青蒿体内的含量很低，为了满足市场的需求，迫切需要提高青蒿体内青蒿素的含量。青蒿素特异地在青蒿的油性腺毛中合成并贮存，腺毛特异性启动子对于青蒿素腺毛代谢工程具有重要的应用价值。青蒿紫穗槐二烯合成酶（Amorpha-4,11-diene Synthase, ADS）是青蒿素合成途径的关系酶，其在青蒿油性腺毛（不包括T字型腺毛）中特异表达。因此，能够启动ADS基因转录的ADS启动子是否也具有腺毛特异性则有待研究。本研究从青蒿中克隆了全长2935bp的ADS启动子，借助于GUS报告系统，通过将该启动子在青蒿中进行同源表达、在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中进行异源表达以及缺失分析后，得到以下研究结果及结论：一、ADS启动子在青蒿及拟南芥中均具有腺毛特异性。青蒿和拟南芥的腺毛在结构及功能上均有较大差别：青蒿的腺毛为多细胞油性腺毛，而拟南芥的为单细胞非油性腺毛。尽管如此，GUS染色结果表明，转ADS启动子的青蒿及拟南芥中GUS染色均特异地局限于腺毛中，而在叶片的其他部位观察不到任何染色。这一结果与ADS基因在青蒿的腺毛中特异表达这一现象吻合，同时说明ADS启动子的腺毛特异性具有跨物种性。二、ADS启动子转录起始位点上游-350bp至-300bp这一区段可能含有决定ADS启动子腺毛特异性的关键元件。ADS启动子全长2935bp，而将其从5’端缺失到转录起始位点上游-350bp处时，缺失后片段在拟南芥中仍然保持着腺毛特异性；但当继续缺失到-300bp时，腺毛特异性消失，取而代之的是其下游报告基因在整个叶片中都有表达。由此可推测，-350bp至-300bp这一区段可能含有决定ADS启动子腺毛特异性的关键顺式作用元件。三、与全长ADS启动子相比，缺失ADS启动子片段的转基因拟南芥腺毛特异性表达植株率明显降低。本研究中，对于全长ADS启动子或一个缺失ADS启动子片段，其转基因拟南芥植株中呈现出腺毛特异性表达的植株数与所有阳性植株总数的比值为其转基因拟南芥腺毛特异性表达植株率。研究发现，与全长ADS启动子相比，缺失ADS启动子片段的转基因拟南芥腺毛特异性表达植株率都有明显的降低：全长的植株率为70%左右，而缺失片段中Δ-800和Δ-550的仅有约1/5，其中植株率最高的Δ-400也仅有45.83%。这一结果表明ADS启动子腺毛特异性的背后有着未知且复杂的调控机制。四、缺失ADS启动子片段的启动活性普遍高于全长ADS启动子的启动活性。通过对转基因拟南芥进行GUS活性定量检测，研究发现Δ-800、Δ-600、Δ-550、Δ-500、Δ-450、Δ-400和Δ-350这7种腺毛特异性缺失ADS启动子片段转基因拟南芥的GUS活性均显著性高于全长ADS启动子转基因拟南芥的GUS活性，其中Δ-350的最高，为全长ADS启动子的3.27倍，而Δ-400的最低，为2.09倍；另外Δ-350转基因拟南芥的GUS活性也显著高于Δ-400的。这一结果说明ADS启动子-800bp的上游可能存在负调控的区域，另外-400bp至-350bp之间也可能存在负调控区域。本研究通过对ADS启动子的分析，得到一系列缺失ADS启动子片段，其中最短的仅417bp（Δ-350）。这些片段的启动活性均高于全长ADS启动子，但仍然保持着腺毛特异性，它们对于深入研究腺毛特异性表达的机制、构建腺毛特异性超级启动子以及腺毛代谢工程育种都有着重要的意义。