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芥子油苷是一类主要存在于十字花科植物的次生代谢物质。芥子油苷具有重要的生物学功能，不仅在植物自体免疫反应，以及对病原微生物和昆虫的防卫反应中发挥着重要作用，而且芥子油苷及其降解产物还具有抗癌活性。芥子油苷的生物合成受到多种信号分子的精细调节，芥子油苷代谢调控网络的阐明，对于利用代谢工程和化学调控的方法提高作物的抗逆性和对病虫害的抗性，改良芸薹属蔬菜的品质具有重要的意义。油菜素甾醇类激素(BR)是一种新型的植物激素，关于其在植物的生长发育及逆境反应中的功能已有很多研究。近年来，BR信号转导途径研究已取得突破性进展，是迄今为止研究得最为透彻的植物信号转导途径之一，但是，关于BR对植物次生代谢物质生物合成的调控机理却还没有深入的报道。芥蓝是中国特产的芸薹属蔬菜，含有丰富的芥子油苷，芥蓝芽菜是研究芥子油苷代谢调控网络的良好体系。本论文以芥蓝和拟南芥为材料，研究了BR调控吲哚类芥子油苷的机理，所取得的主要结果如下: 1、BoMYB51是调控芥蓝吲哚类芥子油苷生物合成的关键转录因子。我们成功克隆了芥蓝中的两个BoMYB51基因，氨基酸序列比对进化树分析表明，BoMYB51与AtMYB51有很高的同源性;BoMYB51在芥蓝不同器官中的表达分析发现，BoMYB51.1在芽菜时期的地上部及生殖生长时期的叶、根和花中都有较高的表达量，而在角果中表达量较低;BoMYB51能响应BR、茉莉酸、水杨酸以及flg22等多种信号分子;BoMYB51能特异性地转录激活芥蓝中吲哚类芥子油苷合成基因BoCYP79B2.1、BoCYP83B1和BoSOT16.1的表达，也能激活拟南芥中吲哚类芥子油苷合成基因AtCYP83B1的表达并互补突变体myb34myb51的表型;上述结果表明，BoMYB51是调控芥蓝吲哚类芥子油苷生物合成的关键转录因子。 2、BR通过BZR1转录抑制MYB51的表达以负向调控吲哚类芥子油苷的生物合成。我们发现，BR负向调控吲哚类芥子油苷的合成及生物合成基因CYP79B2、CYP79B3、CYP83B1、SUR1、UGT74B1、CYP81F2和CYP81F4的表达，并且这种调控依赖于受体BRI1及关键转录因子BZR1/BES1;我们发现，BR负向调控吲哚类芥子油苷调控基因MYB51的表达，并且通过用1μM表油菜素内酯处理myb51以及其相应野生型Col-0，我们也发现BR对于吲哚类芥子油苷的负向调控也依赖于MYB51;烟草瞬时转化实验表明，BZR1能转录抑制MYB51的表达，并且依赖于MYB51启动子区的BRRE顺式元件;凝胶阻滞实验和染色质免疫共沉底实验分别在体外和体内验证了MYB51是BZR1的直接目的基因;上述结果表明，BR通过BZR1转录抑制MYB51的表达以负向调控吲哚类芥子油苷的生物合成。 3、 BR在盐胁迫下促进芥蓝芽菜中芥子油苷的生物合成，并改善其品质。在芥蓝芽菜中，单独用100nM表油菜素内酯处理使其芥子油苷含量下降，而在用160mM氯化钠处理引起盐胁迫条件下，100nM表油菜素内酯处理则使芥子油苷含量显著上升，并且显著高于160mM氯化钠单独处理引起的盐胁迫下的芥子油苷;进一步进行芥子油苷相关基因表达分析表明，盐胁迫下表油菜素内酯处理是因为促进了芥子油苷调节基因(BoMYB28.1和BoMYB51.1）和结构基因(BoCYP79F1、BoCYP79B2.2、BoSUR1和BoUGT74B1）的上调，从而使芥蓝芽菜中芥子油苷含量上升。此外，我们的实验表明100nM表油菜素内酯与160mM氯化钠共处理不仅能显著提高芥子油苷的含量，而且还能明显提高芥蓝芽菜中维生素C和类胡萝卜素的含量，对叶绿素和总多酚含量以及抗氧化活性没有显著的影响，这一结果为芥蓝芽菜品质改良提供了一种有效的化学调控方法。