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紫薇(Lagerstroemiaindica)隶属于千屈菜科紫薇属,具有树形优美,花色艳丽,花期长等优点,是重要的木本观赏花卉。目前,我国紫薇大多以人工修剪的单干型“棒棒糖”形式出现,园林应用形式较单一。具分枝量大、株型低矮紧凑等特性的紫薇品种较少,且目前尚不清楚紫薇分枝性状的遗传规律和调控机制。本研究期望通过对紫薇分枝性状的研究,为培育株型多样的紫薇新品种奠定基础。本研究以前期建立的屋久岛紫薇L.fauriei和紫薇品种L.Pocomoke ’的F1、BC1、BC2群体为研究材料,对初级和次级分枝数、分枝角度、分枝粗度、分枝长度等分枝性状进行分析,探索了其遗传变异规律;克隆分枝相关的基因并利用qRT-PCR技术探究基因表达的组织特异性,以花器官侵染法转化野生型拟南芥验证相关基因的功能;最后,在鉴定的分枝相关基因内开发了 SSR标记,并作群体验证。主要结论如下:(1)与双亲相比,初级分枝数在后代中变异系数大,为58.16%-64.79%,产生了较高程度的变异;初级分枝角度变异系数小,为25.99%-37.71%,在后代中变异程度较低。主成分分析表明分枝数、分枝粗度和分枝角度在分枝性状的构成中比较重要。各分枝性状之间有极显著或显著的相关性,不同世代中分枝性状间的相关性不完全相同。分枝性状在各世代中表现出极显著或显著的中亲值优势,超亲优势不明显。(2)基于课题组的转录组数据,结合分枝性状表型分析结果,从分枝数差异大的紫薇个体的差异表达基因中筛选出LagYUC6、LagGH3、LagILL6、LagD14四个调控分枝数量的候选基因并克隆出全长cDNA。四个基因都包含完整的开放阅读框,都具有保守结构域,预测它们编码的蛋白质热稳定性均较高。四个基因在双亲和F1中S型、D型株系的根、茎、叶中均有表达,表现出组织特异性。在父本Pocomoke’中,LagYUC6在叶部表达量最低、LagGH3在根部表达量较低、LagILL6在茎和叶部表达量较低、LagD14在叶部表达量最高,这些基因在这些部位的表达量较母本屋久岛紫薇有显著性差异。四个基因在F1代D型和S型个体中的表达情况与双亲相似。(3)在转录组数据中,LagGH3在四个已克隆基因中表达量最高,故构建了LagGH3植物表达载体侵染拟南芥,获得了转LagGH3拟南芥T2代植株。与野生型拟南芥相比,转LagGH3拟南芥分枝数明显多于同期的野生型拟南芥,说明该基因可能影响紫薇的分枝数。结果为进一步验证LagGH3的功能奠定了基础。(4)在LagYUC6基因内成功开发出2对SSR标记。2对基因内SSR标记和已有的6对SSR标记在双亲和后代中均表现出多态性,它们的多态性信息含量为低至中度。8对标记在双亲及后代中表型验证的准确率较低,其中基因内标记INYUC1和INYUC2的表型验证的准确率分别为64.29%和69.44%。本研究通过对紫薇分枝性状表型测定,探讨了分枝性状的遗传规律。克隆了与分枝相关的基因并进行功能验证,开发了基因内SSR标记,并在杂交后代进行了验证。研究结果为深入解析紫薇的分枝性状调控机制和分子标记辅助选择育种奠定了基础。