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开花是种子植物整个生命过程中的关键环节,是植物由营养生长向生殖生长转变的重要阶段。柑橘是世界上第一大果树,大部分柑橘品种童期长,遗传背景复杂,极大地阻碍了柑橘的育种进程和一些重要经济性状的研究。因此,从分子水平上揭示柑橘花发育的内在机制,对于缩短柑橘的童期、提高育种效率及农艺性状的调控具有重要的理论意义和应用价值。前期对普通枳和早实枳转录组测序数据表明MADS-box和一些MYB基因参与成花转变,本研究以克里曼丁和甜橙基因组为参考基因组,对MADS-box和MYB两个基因家族进行系统分析,挖掘与成花转变相关的候选基因,并对两个基因家族中的CcPI和CsMYB120基因进行功能验证及调控机理的研究,为柑橘遗传性状的改良提供理论依据。主要结果如下:1、本研究利用生物信息学的手段在克里曼丁和甜橙基因组中分别鉴定出84个和52个MADS-box基因。对这些基因的基因结构、进化关系、保守基序、染色体定位和GO分类进行了分析。根据进化分析,136个MADS-box基因被分为五类:MIKCC、MIKC*、Mα、Mβ和Mγ,而MIKCC型MADS-box基因又被分为13个亚类。在136个MADS-box基因上鉴定到128个SSRs位点,从中随机选用的16个SSRs中有15个位点为真实的SSRs,并在柑橘的11个品种中具有很高的多态性,为我们分析柑橘的开花时间、花形态及果实发育等的遗传多样性提供了很好的借鉴。实时定量PCR分析发现,30个代表性MADS-box基因中有28个在不同的组织中有不同的表达模式。部分基因呈现出组织特异性表达,如CcMADS1/2/3在花和果实中特异性表达,CcMADS20/21在花中特异性表达,CcMADS58（AGL61）在果实中特异性表达。而CcMADS35/47/78为组成型表达,表明柑橘MADS-box基因具有广泛的功能。2、对MADS-box基因家族的CcPI基因序列特征、表达分析及功能进行了分析。结果表明克里曼丁（Citrus Clementine）中PI同源基因CcPI具有高度保守的MADS-box结构域。进化分析表明CcPI基因处于双子叶植物核心类群中。CcPI在花瓣和雄蕊中特异性表达,具备B类基因的特征。CcPI蛋白主要定位在细胞核中。35S::CcPI转基因拟南芥的表型观察发现,转基因植株的萼片转变为花瓣状的萼片结构,由于缺乏叶绿素而呈现出白绿相间的萼片并且比野生型的萼片长。柑橘AP3与拟南芥的AP3具有很高的同源性,且CcPI与内源At AP3的互作可能导致了转基因株系表型的异常。3、对与PI互作构成复合物的AP3基因进行了分析。从克里曼丁克隆了AP3的同源基因CcMADS15、CcMADS17和CcMADS18,发现CcMADS15与拟南芥的AP3同源性最高。通过酵母双杂交和双分子荧光互补实验证明CcPI能够与CcMADS15和CcMADS17互作,与CcMADS18不发生互作,且CcPI与CcMADS15互作强度高于与CcMADS17的互作。只有CcMADS17能形成同源二聚体。4、对CcPI启动子序列进行分析,发现在柑橘32个品种中存在5个等位变异类型:A1a2、A1a2+Insert、A1A2、a1A2、a1a2。其中枳类中含有纯合的A1a2/A1a2,沙田柚和HB柚含有a1a2/a1a2纯合位点,克里曼丁橘和南丰蜜橘等含有纯合位点A1A2/A1A2,而A1a2+Insert只在高斑柚中存在,并且没有a1A2/a1A2位点纯合的品种。大部分的橙类为杂合A1A2/a1a2。这5种类型的启动子活性存在一定的差异。根据这些品种的特性和CcPI基因的功能,PI启动子变异位点a1a2主要调控柚类的花,而A1A2存在于克里曼丁等一些花较小的柑橘品种中,而介于两者花大小之间的品种橙类都含有a1a2和A1A2,表明柑橘中不同启动子通过调节PI基因来调控花的大小。5、在甜橙（Citrus sinensis）基因组上共鉴定出177个MYB基因家族的成员（CsMYBs）。根据MYB结构域的个数分为四类:1R-MYB、2R-MYB、3R-MYB和4R-MYB。基因结构分析表明1R-MYB比2R-MYB有较多的内含子。染色体定位分析表明柑橘的9条染色体上均有CsMYBs的分布且存在基因的复制事件。此外,还调查了重复元件在CsMYBs基因不同区域的分布情况。分析CsMYBs在不同组织中的表达模式和对盐和干旱胁迫的响应,表明CsMYBs在植物发育和胁迫响应上起重要作用。此外,分析了基于CsMYBs序列开发的SSR标记在11个柑橘品种中的转移性,这些结果为候选基因的筛选和功能分析提供了参考。6、CsMYB120的表达分析与功能验证。CsMYB120含有两个剪切本v1和v2,v1编码全长蛋白,而v2由于内含子的残留不能编码全长蛋白,含有一半的MYB结构域。v1和v2在不同的组织中均为组成型表达;v1在花芽分化的后期表达很高,而v2参与到整个花芽分化的过程,并且受到不同激素的诱导。在拟南芥中异源超表达CsMYB120基因组DNA后,表达量高的I类转基因株系不仅开花时间提前,在叶片形态和花器官上也有严重的缺陷,且花器官败育,不能正常结种。而II类转基因植株在形态上类似于野生型,但开花时间提前,且整个花器官短小,可以正常结种。通过酵母双杂交系统对文库的筛选,CsMYB120的全长蛋白v1与ARF2和一个2R-MYB基因进行互作,表明CsMYB120可能通过与蛋白的互作对激素作出响应并参与花器官发育的调控。