棉花在世界范围内广泛种植,我国的棉花种植几乎遍布全国,棉纤维是我国纺织工业的主要原料,它在纺织纤维中占很重要的经济地位。目前,我国的棉花产量已经进入世界前列,棉花纤维是棉花种子上的表皮细胞在大量基因参与调控棉的作用下发育而成的一种表皮毛（trichome）,棉纤维的品质和产量是衡量棉花品种优劣的重要指标,而棉纤维细胞的起始和发育有着复杂的调控网络。近年,报道居多的是植物特有的两类转录因子,MYB家族基因和TCP家族基因。因其在植物进化与形态发育中参与调控多种生物学过程而备受关注。两类转录因子都具有广泛的生物学功能,参与植物生长发育、生理活动代谢、细胞形态及模式建成、初生和次生代谢反应,对生物和非生物胁迫的应答响应等众多生物学过程,但它们发挥作用的机制有所不同,我们关注的焦点也有差异。到目前为止,在棉花中尚未见有S1类MYB基因调控纤维细胞发育及TCP转录因子调控叶片发育的文献报道。本研究运用生物信息学技术,在陆地棉中分析并鉴定了 15个非冗余的MYB类棉花基因,发现GhMYB60在纤维伸长期特异表达。我们构建了 GhMYB60的过表达和RNAi载体,进行棉花遗传转化,获得转基因阳性植株。同时也获得了 GhMYB60过表达转基因拟南芥。此外,我们还探究了TCP家族基因在叶片发育中的功能,采用病毒诱导基因沉默（VIGS）的方法分析了GhTCP22和CIN类棉花TCPs（GhTCP2和GhTCP3）在叶片发育中的功能与作用,我们也得到了GhTCP22、GhTCP2和GhTCP3过表达和显性抑制的转基因拟南芥。目前,本文所获得的的实验结果概括如下:1.S1亚类棉花MYB基因的鉴定与系统进化分析以拟南芥S1类MYB家族基因序列为探针,利用Blast程序比对陆地棉基因组数据库,最终鉴定得到15个属于S1类MYB亚家族的非冗余基因。并通过生物信息学技术研究分析其基因结构及其与拟南芥同源基因的系统进化关系。2.棉花S1类MYB基因家族的表达模式分析利用网上RNA-seq数据对15个MYB家族成员做了热图表达分析,结果表明不同的S1类MYB基因在棉花不同组织器官和棉纤维发育几个不同阶段中的表达情况差异比较明显,其中,GhMYB60-A/-D在纤维伸长期高量且特异表达。更进一步的,我们利用qRT-PCR技术对其中几个S1类MYB基因在纤维发育不同时期的表达情况进行了验证分析,结果与网上RNA-seq数据一致,暗示着GhMYB60基因可能参与调控棉花纤维的伸长发育过程。3.棉花MYB60基因RNAi和过表达载体构建及棉花和拟南芥转化为了深入研究GhMYB60基因在棉纤维发育中的具体作用,分别构建GhMYB60-OE和GhMYB60-Ri表达载体,借助农杆菌介导的棉花遗传转化,获得了转基因棉花愈伤组织和组培幼苗,随后提取基因组DNA进行阳性检测,得到部分阳性组培材料,为后续分析GhMYB60基因的功能和作用奠定基础,进一步实验仍在进行中。我们也鉴定获得了 GhMYB60过表达的转基因拟南芥植物,表达分析结果显示,一控制超长链脂肪酸和蜡质合成的基因在GhMYB60过表达植物中表达高度上调。4.棉花GhTCPs在叶片发育中的功能分析我们获得了 GhTCP2、GhTCP3和GhTCP22过表达和显性抑制（DR）的转基因拟南芥植物,发现GhTCP22（DR）转基因拟南芥的叶片边缘上卷,出现了类似于Class Ⅰ类AtTCP的表型,而GhTCP22-OE植物导致拟南芥出现叶片缺刻增多的表型,该结果表明Class Ⅰ类TCP基因在控制叶型发育中具有保守的功能。对可能的下游基因的表达结果分析显示,GhTCP22-DR拟南芥植物中下游与细胞分裂及JA合成相关基因LOX3的表达均出现了上调。CIN类TCP基因GhTCP2/3的过表达和显性抑制转基因拟南芥植物,未出现明显的叶片发育异常的表型。采用病毒诱导基因沉默（VIGS）的方法分析了 GhTCP22和CIN类棉花TCPs（GhTCP2和GhTCP3）在叶片发育中的功能,发现GhTCP2-VIGS/GhTCP3-VIGS植物出现变皱和叶片下卷的表型。5.Gh TCP22-OE和Gh TCP22-DR载体的棉花转化前期实验中发现,GhTCP22基因在纤维伸长期优势表达,且能与多种纤维伸长发育的转录因子发生互作,随后将GhTCP22-OE和GhTCP22-DR载体进行了棉花的遗传转化实验。