2C型蛋白磷酸酶（PP2C）是一类丝氨酸/苏氨酸残基蛋白磷酸酶,在ABA诱导的种子萌发信号途径中作为负调控因子起着重要的作用。为了获得与穗发芽可能相关的PP2C候选基因,本研究选用两个穗发芽抗性不同的小麦品种为材料,采用生物信息学技术结合荧光定量RT-PCR技术,搜索筛选出了在籽粒中高表达且在两个穗发芽抗性不同的小麦品种中表达差异较大的候选基因。在此基础上,对3个候选基因进行了克隆并系统分析了它们在种子发育和种子萌发过程中的表达模式,主要研究结果如下:1、以PP2C domain“IPR001932”为检索关键词,搜索小麦Triticeae Full-Length CDS Data Base数据库,获得了50条含有完整编码框的小麦PP2C基因序列。通过对这些基因在根、茎、叶、籽粒中的组织特异性表达分析显示,有12个基因在籽粒中高表达或特异表达。进一步对上述候选基因在抗穗发芽品种‘淮麦0360’和易穗发芽品种‘中优9507’花后15、20、25和30 d籽粒中的表达模式测定表明,有6个编号为PP2C14、PP2C16、PP2C23、PP2C25、PP2C28和PP2C34基因,在两个品种中表达差异较大,推测这些基因可能在穗发芽中起着重要的调控作用,并将这些基因作为研究的候选基因。2、采用RT-PCR结合RACE方法,分别得到三个候选基因的全长序列,分别命名为TaPP2C16、TaPP2C25和TaPP2C28,分别定位于第5、第7和第6同源群染色体的长臂上。TaPP2C16的三个部分同源基因TaPP2C16-5A、TaPP2C16-5B、TaPP2C16-5D的cDNA全长分别为1423 bp、1411 bp和1416 bp。5’UTR均为6 bp,3’UTR分别为133 bp、124 bp和127 bp,ORF分别为1284 bp、1281 bp和1284 bp,分别编码427、426和427个氨基酸,三个同源基因推演的氨基酸序列存在18个位点的差异。三个部分同源基因的基因组序列长度分别为2318 bp,2312 bp和2289 bp,均含有5个外显子和4个内含子,其中第一个内含子最大,第三个内含子最小。三条序列除了有51个SNP差异和9个碱基的缺失或插入突变外,均相对保守.TaPP2C25的三个部分同源基因TaPP2C25-7A、TaPP2C-7B和TaPP2C-7D的cDNA全长分别为1038 bp、1037 bp和1038 bp。5’UTR分别为85 bp、84 bp和84 bp,3’UTR分别为83 bp、83 bp和84 bp,ORF均为870 bp,均编码289个氨基酸。在编码区存在多个SNP差异。基因组序列长度分别为1955 bp、1945 bp和2037 bp,均含有8个外显子和7个内含子;TaPP2C28-6B基因cDNA长1266 bp,其中5’端非编码区70 bp,开放阅读框为1155 bp,3’端非编码区41 bp,编码384个氨基酸。3、通过对种子发育过程以及灌浆期不同组织中克隆基因的荧光定量PCR分析显示,在籽粒发育过程中,TaPP2C16、TaPP2C25以及TaPP2C28在两个穗发芽抗性不同的品种中表达量基本均随灌浆进程呈逐渐增加的变化趋势,而且在胚和胚乳中均表现出优势表达。但也存在一些差异,如TaPP2C25A表现为在中优9507中表达峰值出现在花后30 d,且主要在花后25 d胚中表达,而在淮麦0360中峰值出现在灌浆早期即花后15 d,且主要在花后15 d的胚和胚乳中表达;TaPP2C25D在中优9507中的表达主要在花后25 d的胚和胚乳中,而在淮麦0360中主要在花后25 d胚中表达。4、经对种子萌发过程中ABA、GA3和氯化钙处理下克隆基因的表达模式分析显示,TaPP2C16的三个同源基因和TaPP2C28基因表达量都表现出先降低后增加的变化趋势,推测TaPP2C16和TaPP2C28基因的表达量并不受外源ABA和GA3的影响,可能与内源ABA和GA3的含量有关。TaPP2C25三个基因在GA3处理下的表达量与TaPP2C16有相同的变化,而在ABA处理下,三个基因的表达量变化有差异。TaPP2C25-B和TaPP2C25-D随着处理时间增加表现出先增加后降低的变化趋势,说明这两个基因对外源ABA有一定的响应。在Ca Cl2处理下,除了TaPP2C16-5D基因的表达量随着处理时间增加有所下调外,其余基因均表现出先增加后降低的趋势,说明克隆基因大多为钙依赖型。