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摘要细胞分裂素(Cytokinin,CK)作为一系列小分子化合物，由细胞分裂素受体胞外结构域感知识别细胞分裂素后，引发受体胞内结构域二聚体化而自磷酸化,磷酸转移蛋白接收信号，进一步将信号传递至细胞核内，促使相关基因表达，从而调控植物生长发育，建立细胞分裂素体内检测方法，对了解细胞分裂素在植物体内的作用机制及协同其他植物激素调节植物生长机理具有重要意义。由细胞分裂素信号传导途径的转录因子(B型ARR)的DNA结合位点融合绿色荧光蛋白GFP构建的双组份信号传感器(TCS)和改进的TCS(TCSn)已广泛用于研究CK在植物不同器官和发育阶段的信号转导机制。目前基于转录因子的基因传感器是量化激素信号途经和定位的有用工具，但是其提供的信息整合了CK感知和信号转导阶段，导致检测信号时间延迟，并且受到CK信号通路其他互作激素的干扰，因此TCS和TCSn不能直接检测CK实时浓度，而且不能区分CK种类。已有研究报道，水稻组氨酸激酶6(OsHK6)特异性识别异戊烯基腺嘌呤2-ip且亲和力高(KD=1nM),并且与磷酸转移蛋白OsHP1存在互作。基于荧光共振能量转移(FRET)技术，本文研究工作以OsHK6和OsHP1作为识别元件构建FRET生物传感器，开发植物体内检测2-ip的FRET方法，主要包括以下三部分:<br>　　1.细胞分裂素2-ipFRET生物传感器的构建及体外检测研究。将青色荧光蛋白(mTurquoise2)和黄色荧光蛋白(cp173Venus)分别与OsHK6和OsHP1融合，构建FRET生物传感器的原核表达载体，采用原核表达和镍柱纯化，研究FRET传感器蛋白的光谱特征和对2-ip的选择性检测特性。<br>　　2.细胞分裂素2-ipFRET生物传感器体内表达载体构建及瞬时转染拟南芥原生质体对2-ip响应研究。在体外2-ipFRET生物传感器的基础上，构建了2-ipFRET体内生物传感器载体并转染至拟南芥原生质体中，进行瞬时表达，通过原生质体检测2-ip和反式玉米素tZ响应，进一步验证了该生物传感器对2-ip具有高选择性，为实现植物体内选择性检测2-ip提供了理论依据。<br>　　3.2-ipFRET生物传感器体内表达载体的拟南芥遗传转化及对拟南芥体内2-ip含量和分布的FLIM-FRET检测。将体内生物传感器通过浸花法转化至拟南芥植株中，获取阳性植株，使用共聚焦荧光显微镜确定其主要在根部表达，细胞定位于细胞膜。结合荧光寿命成像(FLIM)方法检测该FRET生物传感器与细胞分裂素2-ip结合后荧光寿命和强度的变化，拟探究在植物体内细胞分裂素2-ip的分布以及氮、磷元素如何影响拟南芥体内细胞分裂素2-ip的含量和分布。