【摘 要】
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甜瓜（Cucumis Melo L.）是典型的雌雄同体植物,其花符合ABC（D）E发育模式,是研究花器官发育的理想材料。APETALA3（AP3）和PISTILLATA（PI）基因都属于MADS-box转录因子家族的重要成员,在花的发育过程中起到调控作用。本论文以甜瓜为研究材料,克隆了CmAP3基因,并构建了CmAP3单基因、CmAP3-CmPI双基因超表达载体以及CRISPR/Cas9双基因编辑
【基金项目】
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内蒙古自然科学基金会项目（2020MS03025）；
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甜瓜（Cucumis Melo L.）是典型的雌雄同体植物,其花符合ABC（D）E发育模式,是研究花器官发育的理想材料。APETALA3（AP3）和PISTILLATA（PI）基因都属于MADS-box转录因子家族的重要成员,在花的发育过程中起到调控作用。本论文以甜瓜为研究材料,克隆了CmAP3基因,并构建了CmAP3单基因、CmAP3-CmPI双基因超表达载体以及CRISPR/Cas9双基因编辑载体,通过子房注射法转化甜瓜,用于研究CmAP3基因及CmAP3-CmPI双基因共同在甜瓜花器官中的调控作用。对转化植株进行了表型观察及基因表达量分析,鉴定了CmAP3与CmPI、CmPI与CmAP1的蛋白之间是否存在相互作用,以期找到各基因内部相互作用的分子机制,为甜瓜花器官发育的研究提供依据。主要研究结果如下:（1）检测了CmAP3基因在甜瓜不同组织器官中的表达特性,CmAP3在叶中的相对表达量较高;从果实发育的不同时期来看,CmAP3基因在果实跃变期的表达量较高;在花器官中,雌花的柱头和花瓣中表达量最高,在雄花中,雄蕊的表达量最高,花瓣次之。原位杂交结果显示,CmAP3基因在甜瓜雄花的雄蕊中表达,且随着花器官的发育,表达量逐步减少。（2）克隆得到了CmAP3基因的cDNA序列,序列长度为813 bp,共编码270个氨基酸。亚细胞定位结果表明CmAP3蛋白定位于细胞核内。（3）利用子房注射法转化了甜瓜,植株表型观测显示,T2代超表达转基因植株的雄花明显小于野生型植株的雄花,其花瓣表皮细胞也明显小于野生型雄花花瓣表皮细胞,雄花的数量明显多于野生型,且双基因超表达植株的表型比单基因超表达植株表型更为明显。（4）检测了花发育相关的几个基因在T2代超表达转基因植株中的表达量,CmACS7、CmACS11两个基因的表达量显著下调,而Cm SEP1、Cm BPE两个基因的表达量显著上调。酵母双杂交分析,结果表明在酵母中CmAP3和CmPI、CmAP1和CmPI蛋白之间没有相互作用。
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