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研究发现,棉纤维组织中有大量基因活跃的表达,这些基因严格控制着棉纤维的生长发育过程。构建由棉纤维特异启动子驱动色素基因的植物表达载体转化棉花来改变棉纤维颜色,该途径或可培育出彩色棉新品种。因此,该研究首先从棉花中克隆出棉纤维发育特异基因Gh GRPL1（alpha-1,4-glucan-protein synthase UDP-forming 2-like）的启动子并验证了启动子的活性,运用组织培养技术初步建立了棉花“创075”品种的高效遗传转化体系,为该品种的基因功能研究奠定基础。已取得的实验结果如下:1. 棉纤维特异基因Gh GRPL1启动子的克隆、生物信息学分析和活性分析以高产、抗虫的陆地棉荆州主栽品种“创075”为研究材料,提取该品种基因组DNA,通过PCR技术扩增棉纤维特异基因Gh GRPL1启动子片段,经测序显示启动子长为2078 bp;生物信息学分析Gh GRPL1基因启动子包含多个启动子必须的核心元件TATA-box与CAAT-box,含有多个光响应元件（ATC-motif、Box4与G-Box）、3个脱落酸响应元件（ABRE）、1个水杨酸响应元件（TCA-element）、1个生长素响应元件（TGA-element）以及3个与厌氧诱导所必需的的顺式元件（ARE）和少数DRE core、MYB等功能未知元件。构建由启动子5′端缺失片段驱动GUS基因表达的融合载体,通过发根农杆菌ATCC15834侵染棉花叶片获得转基因棉花毛状根,GUS染色结果发现转基因的毛状根均被染上蓝色,说明Gh GRPL1的启动子具有活性。2. 棉花离体再生体系的初步研究为建立由细胞途径发生的棉花再生体系,以11个棉花品种的下胚轴为研究材料,经筛选,在0.1 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L KT诱导条件下,荆州主栽品种“创075”愈伤组织状态最好,出愈率可达到100%。经分化基础培养基诱导,愈伤组织能分化出米黄色颗粒状的胚性愈伤组织;在分化培养基中添加0.2 mg/L NAA+0.3 mg/L IBA,胚性愈伤组织能够分化出较为完整的根系。为建立由器官途径发生的棉花再生体系,以7 d龄棉花“创075”茎尖为研究材料,在分化基础培养基中添加0.5 mg/L6-BA能够诱导茎尖芽的发生,芽的诱导率高达96.67%;在1/2MS培养基中添加1.0 mg/L左右的NAA或0.8 mg/L左右的IBA能够诱导茎尖根的发生,根的诱导率在30-40%之间。3. 棉花遗传转化体系的初步建立为建立高效稳定的棉花离体遗传转化体系,以荆州主栽棉花品种“创075”下胚轴为外植体,以含p CAMBIA1300G载体的EHA105菌株为转化菌株,研究不同激素浓度配比,不同抗生素的浓度,农杆菌侵染时间和共培养时间对愈伤组织诱导的影响,筛选出抗性愈伤组织发生的最适培养条件。棉花“创075”下胚轴的遗传转化体系为:侵染液添加100μmol/L AS、菌液OD600为0.6、侵染时间为15 min、共培养48 h。进行棉花下胚轴的筛选剂敏感性实验,结果表明在选择培养基中加入80 mg/L Kana或15 mg/L hyg或8 mg/L PPT均能够抑制愈伤组织的发生。4. 遗传转化棉花材料的获得为获得含转化基因的棉花细胞团,以含p CAMBIA1300G载体的EHA105菌株为转化菌株,在最适遗传转化条件下侵染棉花下胚轴,60个外植体用潮霉素初步筛选出26个阳性愈伤组织,转化率为43.33%;以分别含p CAMBIA1300-p GRPL1-At3GT与p CAMBIA1301-p GRPL1-Gh DFR重组载体的EHA105菌株为转化菌株,在最适遗传转化条件下侵染棉花下胚轴。经潮霉素与草丁膦初步筛选,60个共转化下胚轴中获得5团出愈的愈伤组织,提取基因组DNA进行PCR检测,同时含有目标条带的细胞团有3块,因此获得了3团共转化的细胞团,共转化率为5%。综上,该研究成功分离了棉纤维特异表达基因Gh GRPL1启动子,通过构建GUS融合表达载体验证了该启动子的活性。通过组织培养技术,初步建立了陆地棉“创075”品种的再生体系,同时,建立了较为完善的“创075”棉花品种的遗传转化体系,为“创075”棉花品种的遗传转化研究奠定了基础。