黄瓜（Cucumis sativus L.）是葫芦科（Cucurbitaceae）一年生的草本植物。特别是黄瓜花性型分化多样，其生理学和遗传学研究丰富，黄瓜已成为研究植物性型分化的模式材料。乙烯作为一种植物激素对植物的正常发育和胁迫反应起着很重要的作用。在植株整个发育过程中，乙烯调控种子的萌发、种苗的生长、果实的成熟、器官的衰老与脱落、花性别决定等生理过程。在黄瓜上，内源乙烯与黄瓜雌花的形成正相关，被称为黄瓜的“性激素”，其性别决定基因F和M基因已经被克隆，两基因都编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶（ACS），其为乙烯生物合成途径中的限速酶；而与乙烯生物合成途径相比，黄瓜乙烯信号转导途径的相关研究进展十分缓慢，且途径中的一些关键组分基因还未分离。为加强对黄瓜乙烯信号转导体系的了解，本研究选取黄瓜雌雄异花同株品系S52为研究对象，克隆了3个乙烯信号转导途径关键成员基因，并在生物信息学分析、表达模式分析、异源表达功能验证等方面开展了一系列工作，并取得以下结果：1.首次成功克隆出黄瓜乙烯信号转导途径中的CONSTITUTIVE TRIPLERESPONSE1-like基因（CTR1-like）的cDNA序列，命名为CsCTR1。该基因开放阅读框2559bp，编码852个氨基酸；位于6号染色体，含有15个外显子、14个内含子，在基因组中为单拷贝。与其他物种进行氨基酸序列比对及系统进化树分析显示，CsCTR1与其他植物CTR1高度同源，在进化过程中起源于同一祖先，且与南瓜、甜瓜聚类在一簇。在拟南芥突变株ctr1-1中异源表达CsCTR1可以恢复正常的乙烯信号转导，表明CsCTR1的确参与乙烯信号转导。CsCTR1在根、茎、成熟叶片、顶芽、成熟雌花和成熟雄花、幼果中都有表达，且在成熟雄花中表达量最高，说明CsCTR1呈组成型表达，且具有组织差异性；对不同发育时期雌花和雄花的表达情况进行分析，结果显示在5个生长阶段，雄花的表达量一直高于雌花。雄花的表达量在F1时期最高，之后呈降低趋势。而雌花的表达量在F1时期最低，之后呈上升趋势，上升幅度不大。表明CsCTR1可能是在花发育早期发挥作用。另外，我们还发现CsCTR1基因在根、顶芽和叶中的表达都受外源乙烯的诱导。且在F/f近等基因系材料S52（ffMM）和B52（FFMM）中，B52顶芽和成熟雌花中CsCTR1的表达量明显高于S52的表达量，我们推测，CsCTR1在这一对近等基因系材料中表达量的差异可能是由于内源乙烯不同而造成。2.利用RT-PCR和RACE技术，首次成功克隆出黄瓜乙烯信号转导途径中ETHYLENE INSENSITIVE2基因（EIN2）的全长cDNA序列，命名为CsEIN2，其全长4565bp，含有3873bp的ORF，编码1290个氨基酸。CsEIN2位于6号染色体，含有7个外显子、6个内含子，在基因组中为单拷贝。与其他物种进行氨基酸序列比对及系统进化树分析显示，CsEIN2与其他植物EIN2高度同源，在进化过程中起源于同一祖先，且与甜瓜聚类在一簇。在拟南芥突变株ein2-1中异源表达CsEIN2可以恢复正常的乙烯信号转导，说明CsEIN2的确参与乙烯信号转导。CsEIN2在根、茎、成熟叶片、顶芽、成熟雌花和成熟雄花、幼果中都有表达，说明CsEIN2呈组成型表达模式，但具有组织差异性。在黄瓜不同花发育时期，雄花中CsEIN2mRNA的积累量基本没有变化，雌花中CsEIN2mRNA的积累量呈先上升后下降，但表达量变化不大。另外，我们还发现CsEIN2基因在根、顶芽和叶中的表达都不受外源乙烯诱导，推测CsEIN2可能在蛋白水平受乙烯调控。在F/f近等基因系材料S52（ffMM）和B52（FFMM）中，S52顶芽和成熟花中CsEIN2的表达量明显高于B52的表达量。3.利用RT-PCR和RACE技术，首次成功克隆出黄瓜乙烯信号转导途径中ETHYLENE INSENSITIVE3基因(EIN3)的全长cDNA序列，命名为CsEIN3，其全长2560bp，含有1908bp的ORF，编码635个氨基酸。CsEIN3位于1号染色体，与基因组比较发现CsEIN3无内含子，在基因组中为单拷贝。与其他物种进行氨基酸序列比对及系统进化树分析显示，CsEIN3与其他植物EIN3/EIL高度同源，在进化过程中起源于同一祖先，且与甜瓜聚类在一簇。CsEIN3在根、茎、成熟叶片、顶芽、成熟雌花和成熟雄花中都有表达，表明CsEIN3呈组成型表达模式，但具有组织差异性。在黄瓜花发育不同时期，雄花和雌花中CsEIN3mRNA的积累量都呈增加的趋势，而且雄花中的表达量一直高于雌花。另外，在F/f近等基因系材料S52（ffMM）和B52（FFMM）中，S52顶芽和成熟花中CsEIN3的表达量明显高于B52的表达量。4.采用黄瓜品系S52的子叶节为受体，通过根癌农杆菌GV3101介导转化pCAMBIA2301载体，对黄瓜遗传转化体系条件进行优化。结果表明，苗态为子叶刚脱离种壳时诱导率最高，达到100%，每块外植体再生芽数可达4.13，且gus表达率高于其他处理，其中经轻伤口处理的外植体遗传转化率最高，而伤口太重则不利于转化。在筛选出最佳苗态的基础上研究了不同浓度6-BA和ABA对黄瓜子叶节离体再生的影响，获得S52品系最优芽诱导培养基为MS+1.5mg/L6-BA+0.5mg/L ABA+2.0mg/L AgNO3。根据敏感性试验确定芽诱导和生根诱导选择压均为Kan50mg/L。运用gus瞬时表达法对预培养时间、侵染时间和共培养时间进行优化，得出预培养时间为1-2d，侵染时间20min，共培养3天时转化效率较高。另外，我们的实验结果也证明在黄瓜遗传转化中进行恢复培养结合合适的筛选剂浓度对黄瓜子叶节转化具有促进作用。本研究结果为进一步研究CsCTR1、CsEIN2、CsEIN3在黄瓜乙烯信号转导通路中的分子机制以及相关生物学功能奠定了基础。此外黄瓜遗传转化体系的优化，为黄瓜的基因工程研究提供了理论和技术平台。