小麦（Triticun aestivum L.）是世界上最重要的粮食作物之一，它的生长发育研究吸引着众多科研人的眼光。在小麦的生长发育中，最为重要的无疑是小麦的成花研究，而春化对小麦等越冬植物的成花具有诱导和促进作用。目前为止，与春化有关的相关基因有很多，比如VRN1、VRN2、VRN3以及VRT2等，而其中VRN1是小麦响应春化的关键基因，因此了解VRN1的特性及功能对研究小麦的春化机理及其生长发育显得至关重要。虽然以小麦为材料研究VRN1基因的功能会比较直接，但小麦是六倍体的大田作物，其生长周期长、基因组大、重复序列高、遗传转化困难，导致现阶段小麦中VRN1所介导的春化机制尚未完全确定。而二穗短柄草作为一种新型的禾本科模式材料，具有生长周期短、易转化、与麦类作物亲缘关系近等特点，因此本实验选取二穗短柄草Bd21生态型为实验对象展开研究。　　 在二穗短柄草Bd21生态型中，我们找到了麦类作物VRN1基因的同源基因BdVRN1，对基因的表达特性和功能进行了初步分析:　　 (1)通过对BdVRN1的基因组的结构分析表明，BdVRN1位于二穗短柄草的1号染色体，编号Bradi1g08340.1，BdVRN1的基因组含有8个外显子和7个内含子，全长9832bp，值得注意的是，BdVRN1的基因组具有一个与麦类作物开花相关基因类似的较大的第一内含子。　　 (2)通过对BdVRN1的氨基酸序列分析表明，BdVRN1的cDNA全长为732bp，编码243个氨基酸，BdVRN1属于典型的与开花时间相关的MADS-box基因家族，BdVRN1与小麦VRN1及拟南芥中与小麦VRN1同源的AP1进行氨基酸序列比较，发现三者在MADS-box和K-box区域同源性较高，证明这两个功能结构域比较保守，而3端则相对特异。　　 (3)通过对BdVRN1在长短日照下的表达特性分析表明，在长日照条件下，BdVRN1的表达量随着植株的生长逐渐提高，而在短日照条件下BdVRN1始终处于一个较低水平，说明BdVRN1的表达受到光周期的影响。　　 (4)通过对BdVRN1在春化条件下的表达分析表明，春化条件下，BdVRN1的表达量随着春化时间的延长而逐渐提高，放回温室后，长短日照下BdVRN1的表达量均出现一定水平的下降，但BdVRN1在长日照下的表达量依旧高于其在短日照条件下的表达量。表明BdVRN1的表达受春化和光周期的双重影响。　　 (5)通过对BdVRN1的昼夜节律性的分析表明，不管在长日照还是在短日照条件下，BdVRN1的表达均呈现一定的规律性，在进入光照后BdVRN1的表达量呈现一定程度的上升，在进入光照10小时左右达到最高，随后表达量下降，表明BdVRN1的表达具有一定的昼夜节律性。　　 (6)通过对Bd21不同部位中BdVRN1的表达分析表明，在二穗短柄草Bd21生态型的叶、茎、尖中均发现有BdVRN1的表达，且春化后表达量均有所提升，其中春化后的茎尖中BdVRN1的表达量提升的最为明显。　　 (7)通过对BdVRN1基因的功能进行分析表明，在过表达BdVRN1时，二穗短柄草Bd21呈现极度早花的现象，而且早花植株中花器官的构成与野生型是一致的，说明过表达BdVRN1在一定程度上可以促进植物开花，但不会明显影响植物花器官的发育，进而说明BdVRN1是一个单纯促进植物开花而不影响花器官发育的基因。但是早花植株无法正常结实，经过分析发现早花植株的花药无法和野生型花药一样进行正常散粉，我们推测这是导致过表达BdVRN1所产生的早花植株无法正常结实的根本原因。　　 (8)在水稻ZH11中过表达BdVRN1时，未发现水稻出现极度早花现象，在花器官的构成上，转基因水稻跟野生型ZH11也是一致的，而且还可以正常结实。说明BdVRN1所介导的开花通路在水稻中是行不通的。我们推测，BdVRN1所介导的这条通路可能是在进化过程中，温带禾本科所形成的一种新型的开花通路。