芍药（Paeonia lactiflora Pall.）是芍药科芍药属多年生宿根花卉,适应性强,具有极高的观赏价值和生态价值,广泛应用于庭园绿化美化及切花栽培。但其地下芽休眠时间长,极大地限制了花期调控生产及景观利用。目前,关于芍药地下芽休眠解除的研究多集中在冷量需求及生长调节剂的利用上,关于分子生物学方面的研究还相对匮乏。本课题组前期转录组研究结果表明,芍药芽在经低温处理解除其内休眠前后,差异表达基因在植物激素信号转导途径中显著性富集;其中,在与植物休眠与萌发关联密切的赤霉素（Giberrellin,GA）信号转导途径中,GID1和DELLA两个关键元件的表达量发生显著变化。因此本研究将以GID1和DELLA为切入点,研究其在芍药芽休眠解除中的功能。本研究以芍药促成栽培常见品种‘大富贵’作为试验材料,从‘大富贵’芽中分离得到PlGID1和PlDELLA基因的ORF全长序列,采用生物信息学分析及构建系统发育进化树的方法对PlGID1和PlDELLA基因的基本序列、结构、理化性质、同源性等方面进行分析;利用qRT-PCR检测PlGID1和PlDELLA基因在休眠解除进程中对外源GA3及PAC（GA合成抑制剂）的响应,同时进行其在不同组织器官中的差异表达分析;建立过表达植物体系异源转化拟南芥进行两个基因功能的初步鉴定;建立病毒诱导基因沉默（VIGS）体系侵染芍药,从反方向进一步鉴定PlDELLA基因同源转化芍药的功能;采用高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）测定休眠解除进程中芍药芽内源活性GA1、3、4、7及ABA激素的含量;利用酵母双杂交技术构建PlDELLA诱饵蛋白验证其与芍药PlWRKYS的蛋白互作关系。本研究主要结果如下:1.克隆得到2个芍药中关键调控基因的ORF序列,即PlGIDI（Gen Bank登录号为MG720011）,ORF长度为1035 bp,编码344个氨基酸;PlDELLA（Gen Bank登录号为MG720010）,ORF长度为1866 bp,编码621个氨基酸。2.PlGID1具有HSL基因家族的典型的HGG和GXSXG基序,其编码不稳定非分泌蛋白,偏亲水性,不具信号肽和跨膜区。PlDELLA的N端具有DELLA和VHYNP两个十分保守的酸性结构域,C端具有RVER和SAW两个保守域,属于GRAS基因家族的八个亚家族之一。3.在拟南芥中过表达PlGID1基因,结果显示过表达株系（OEs）显著加速了拟南芥萌发和抽薹,OEs的株高、角果数目、干鲜重等地上部分的生长发育较之WT显著提高。说明PlGID1对于拟南芥生长发育起到关键正调控作用。在OEs植株中进一步检测并分析了5个DELLA基因的表达水平,发现DELLA基因的表达水平明显受到抑制。在拟南芥中过表达PlDELLA基因后,植株表型则出现了明显不同,具体表现为种子萌发及抽薹明显延迟,叶片发育较小,主根生长遭到抑制,植株更加矮小,角果性状也受到不同程度的影响。在OEs植株中进一步检测并分析了3个GID1基因的表达水平,发现GID1基因的表达水平均呈现不同程度上调。4.qRT-PCR检测VIGS试验组和对照组内PlDELLA基因表达情况,发现试验组基因表达量显著下降,沉默效率最高达到67%,最低为34%,而两个对照组表达量基本保持一致,说明病毒诱导的基因沉默显著降低了芍药PlDELLA基因的表达水平。沉默PlDELLA基因后,试验组芍药植株提早萌芽,而空载对照组和CK对照组萌芽时间一致。试验组较两个对照组提早了8～10d萌芽,同时试验组的营养生长明显加快,尤其是生长阶段前期。证明PlDELLA对于芍药芽休眠解除、芽分化和营养生长起着关键调控作用。5.在35 d的低温处理以解除芍药芽休眠的进程中,内源活性GA1、3、4及ABA激素的含量都呈下降趋势,说明低温处理并未诱导芍药内源GAs含量的增加,而芍药休眠解除与GAs和ABA含量下降呈明显正相关,与GAs/ABA也可能呈现一定的关联。此过程中PlGID1表达量被强烈诱导,迅速上调,低温结合外源GA3及PAC处理后,PlGID1表达水平仍然处于上升趋势,但趋势相对平缓。PlDELLA表达量则呈现迅速下降趋势,低温结合外源GA3及PAC处理后,PlDELLA表达水平仍然呈现下降趋势。说明芍药PlGID1和PlDELLA对低温信号的响应较之于外源GA3及PAC要更明显。6.PlDELLA诱饵蛋白在Ab A浓度为125 ng·m L-1时能完全抑制住其自激活性,无毒性。酵母双杂交结果表明PlDELLA蛋白与我们筛选的4个PlWRKYs蛋白—PlWRKY13、PlWRKY18、PlWRKY40或PlWRKY50均不发生相互作用。