种子败育的无籽瓜果具有较强的市场竞争力和可观的经济价值。来源于解淀粉芽胞杆菌(Bacillus Amyloliquefaciens)的Barnase基因编码12kD的胞外小分子核糖核酸酶(RNAase)。在缺乏其天然抑制物Barstar的情况下,单独表达Barnase通常会造成宿主细胞的死亡。本研究用油菜(Brassicanapus)种子特异启动子Napin调控Barnase基因,构建T-DNA表达载体,并用叶盘转化法转化烟草(Nicotiana benthamiana),获得55株转基因植株。随机抽取10株对其花器官进行形态学分析,并比较转基因植株和非转基因植株在不同发育时期花器官的形态学变化,发现转基因植株和非转基因植株在授粉前的花器官形态没有明显差异,但是受精以后转基因植株花瓣逐渐枯萎,不能正常发育形成种子,而非转基因植株能够正常形成种子。为了进一步了解转基因烟草种子败育的原因,将转基因植株和非转基因植株正反杂交,均不能正常结籽,表明转基因烟草的种子败育不是由自交不亲和性引起的。将转基因植株和非转基因植株花粉分别使用亚历山大染液染色,显微观察花粉的大小、形状和色泽,发现转基因花粉和非转基因花粉无明显差别,转基因植株和非转基因植株均能产生具有正常授粉活性的花粉。以上研究表明,使用种子特异性启动子驱动Barnase基因表达,外源基因不会通过花粉渗漏表达。本研究成功获得了Barnase基因在种子中特异表达的无籽转基因烟草,该研究为无籽植物的研制提供了一种全新的模式和思路。