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茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)属山茶科山茶属,为多年生异花授粉植物。茶树具有高度杂合性,而且生殖周期较长,遗传学中的纯系自交、杂交等方法应用相当少,这也使得茶树的遗传学研究远远落后于其它经济作物,从而使茶树的遗传学规律的研究受到阻碍。茶树结实率低,自花授粉基本不育,表现出自交不亲和性。因此,茶树的自交不亲和研究是茶树遗传育种中一个重要的基础课题。本研究以茶树为研究材料,从茶树花粉的体外保存与萌发条件、茶树花粉管在自交和杂交后在花柱及在子房内的生长与受阻情况、茶树自交后与杂交后cDNA-AFLP差异分析、茶树持家基因3磷酸甘油醛脱氢酶克隆与荧光实时定量方法的建立,与茶树自交不亲和相关的茶树钙依赖型蛋白激酶基因(CsiCDPK)的克隆与表达鉴定等几个方面对茶树的自交不亲和机理类型与相关基因进行了研究,主要结果如下：1、选取H3BO4、Ca(NO3)2、PEG-4000、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、山梨醇等碳源和不同pH值作为参考因子对茶树花粉的萌发进行研究,结果表明茶树花粉萌发和花粉管生长的最适液体培养基是：0.01%硼酸,0.05%Ca(NO3)2,5%PEG-4000,5%麦芽糖,pH值在5.0～6.0之间(缓冲液30mmol· L-1MES)。在此条件下的茶树花粉萌发率为82.24%,花粉管生长长度为492μm。花粉保存于4℃5d内发芽率仍有59.67%,适合短期保存,使用液N2冷冻后-70℃保存180d后萌发率仍有60.24%,适合长期保存。2、选取‘祁门种’、‘龙井长叶’、‘福鼎大白茶’及‘薮北’等茶树品种间进行自交和杂交,授粉后不同时间对花柱组织及子房进行采样,通过苯胺蓝荧光染色观察花柱,对茶树子房的进行石蜡切片观察。结果显示,杂交与自交的花粉在授粉48h大多数花粉管均穿过花柱进入子房组织；但杂交的茶树花粉管能顺利进入子房,自交的花粉管则不能进入,仅停留在子房腔内。说明茶树的自交不亲和可能与原先设想的配子体自交不亲和机理不同,可能属于延迟型自交不亲和(LSI)或子房自交不亲和(OSI)。3、以未授粉茶树雌蕊为对照,比较异交授粉后与自交授粉后cDNA-AFLP差异表达,通过比较选择差异条带进行序列测定,并与Genbank中已知数据对比,对其中功能基因进行分析,初步统计评价,找出已知并可能与自交不亲和相关的基因序列15条,其中与自交授粉相关或信号传导相关较为密切的有钙依赖型蛋白激酶,衰老相关蛋白,G蛋白和细胞周期蛋白等。4、参照拟南芥、龙眼和豌豆的GAPDH保守区设计GAPDH上游与下游引物,经克隆,转化,测序,比对,该片段的氨基酸序列与拟南芥、龙眼、豌豆的核苷酸序列的同源性分别为80%、83%、81%,利用3’和5’-RACE克隆了该基因全长,3-磷酸甘油醛脱氢酶基因在多种植物中表达稳定,可以作为实时荧光定量PCR的内标基因使用。5、利用茶树GAPDH为内标基因对cDNA-AFLP差异表达后的7个片段进行差异表达检测,发现这7个片段均能在自交24h后在子房中特异表达。从中挑选1个片段研究对象,从获得的差异图谱中,克隆得到一个与茶树自交不亲和相关的钙依赖蛋白激酶基因片段,然后用RCAE方法扩增获得其cDNA全长序列,将其命名为茶树CsiCDPK(Camellia sinensis calcium-dependent protein kinase)基因。该基因cDNA序列全长2281bp,编码760个氨基酸。用荧光实时定量PCR方法进一步研究该基因的功能,检测其表达特异性,结果表明,该基因在茶树自花授粉后特异表达,而在异花授粉和未授粉的子房内以及在叶片中均无表达。提示CsiCDPK基因可能在茶树自交不亲和过程中发挥重要的作用。