自交不亲和性是显花植物一种重要的防止近亲遗传、增加变异的机制,其实质则是一种由花粉和柱头中的配体和受体相互识别后引发的细胞信号转导过程。包括甘蓝在内的芸薹属植物的自交不亲和性受一个带有复等位基因的多态性S基因位点控制。但是,S-locus与SI下游信号转导因子的编码基因之间在染色体的物理位置关系还未见报道,它们之间是否具有连锁性以及这些下游的信号转导因子在甘蓝染色体组中的分布位置也尚未知晓。此外,甘蓝作为芸薹属的三个基本种之一,在其进化和新种合成过程中,发生了大量重组和遗传变异事件。这极大地影响着甘蓝自交不亲和基因在芸薹属间的转移和遗传变异。其次,对于KAPP这种广泛在受体蛋白激酶介导的细胞信号转导途径中起下调作用的蛋白因子的编码基因的研究还不够深入。所以本研究不仅对甘蓝KAPP基因进行了克隆和序列分析还通过双色FISH技术将KAPP与THLl两个SI信号转导途径的相关基因在不同的靶DNA载体上进行定位。得到的主要研究结果如下：1.采用PCR.RT-PCR及其他分子生物学方法,以甘蓝基因组DNA、花蕾RNA和叶片RNA为模板,分别对甘蓝KAPP gDNA和KAPP cDNA进行扩增,获得长度为3247bp的KAPPgDNA片段,以及长度分别为1699bp的KAPP cDNA片段、1578 bp的花蕾KAPP2 cDNA片段和1581bp的叶片KAPP2 cDNA片段。对克隆的甘蓝KAPPgDNA和cDNA(结合报道的KAPP cDNA)进行比对表明,甘蓝KAPP基因包含11个内含子,均符合“GU-AG”剪接规则,并且克隆得到的KAPP cDNA序列与报道的KAPP cDNA序列有6处单个碱基的差异,但两者的氨基酸序列完全一致。然而花蕾KAPP2 cDNA.叶片KAPP2 cDNA片段与报道的KAPPcDNA序列相似性分别为85.2%和85.0%。这两个序列分别在590bp和593bp处均较早出现了一个无义突变引起的终止密码子。Blast分析表明,两基因编码的氨基酸序列与拟南芥KAPP氨基酸序列相似性最高,其次为甘蓝KAPP氨基酸序列。对已报道的8种植物KAPP的CDS序列及本实验所克隆的两个KAPP2序列构建分子进化树表明,获得序列与甘蓝KAPP序列聚为一支。结合比较作图及分子进化树,推测KAPP基因在甘蓝基因组上有两个拷贝,而笔者克隆到的KAPP2 cDNA序列是其另一个拷贝,是KAPP进化过程中突变失活的拟基因。2.通过对相关程序的摸索使甘蓝的FISH靶DNA制备技术得到进一步的优化。利用这些优化的制备技术进而得到了适用于FISH的甘蓝前中期和中期染色体制片,以及偶线期到粗线期的染色体制片。本研究通过对同步处理中冷处理时间的优化得到了最合适的冷处理时间为12h。此外对8-羟基喹啉预处理时间的优化得到了更适合用于FISH的染色体的预处理时间为50-65min。在偶线期到粗线期染色体载体制备上采用2.5%(w/v)纤维素酶和2.5%(w/v)果胶酶的混合液37℃对其进行酶解处理1h左右,然后烤片压片所得到的染色体制片背景最干净伸展状态最好。3.通过对已有的FISH技术进行改进,适当进行反复实验得到了适用于不同靶DNA载体的双色FISH技术体系。其中前中期和中期染色体制片的前处理酶解时间均为40min,而偶线期到粗线期染色体制片前处理时间则均为30min。在杂交过程中探针混合液的配比上去掉了硫酸葡聚糖,两种不同标记的探针混合比例为1：1,其他组分浓度不做更改。杂交后洗脱条件通过筛选发现在温度上保持37℃不变分别于4×SSCT(0.2%Tween20)、2xSSC和l×PBS各洗脱4min 30 sec,其得到的杂交结果背景较浅,信号检出率最高。4.采用双色荧光原位杂交技术,对甘蓝自交不亲和相关基因KAPP与THL1在减数分裂偶线期到粗线期、有丝分裂中期与前中期等5种不同的靶DNA载体上进行定位。结果表明,生物素标记的KAPP探针信号检测到了两对同源信号,而地高辛标记的THL1只检测到一对同源信号。根据Armstrong的核型分析标准对有丝分裂前中期染色体进行核型分析后发现，KAPP探针信号分别位于4号染色体短臂部和9号染色体短臂端部,距着丝粒的百分距离分别为60.46±5.14和79.5±3.35；THLl探针信号位于5号染色体短臂部,距着丝粒的百分距离为65.42±2.82。综合5种载体上的FISH结果表明,KAPP在甘蓝染色体组中可能有两个同源序列座有两个拷贝,THL1在甘蓝染色体组中为只有一个同源序列座为单拷贝基因。此外从比较基因组学的角度对杂交结果进行了讨论,并结合已有的研究结果初步判断它们与S位点不存在连锁关系。KAPP、THL1与S位点在甘蓝染色体组中的分布特点的研究将对SI信号转导途径相关基因表达调控时空特性的探索具有重要意义。