ERF(ethylene responsive factor)转录因子是植物AP2/ERF转录因子超家族的一个家族,参与乙烯信号转导途(?)和植物对生物和非生物胁迫的响应,对植物的生长发育至关重要。目前已对拟南芥、水稻和杨树等多个物种中的ERF基因家族进行鉴定及进化分析,但对草莓中ERF基因的研究非常少。草莓是一种营养丰富且经济价值高的园艺作物,2011年二倍体森林草莓全基因组序列的测定,为ERF基因家族的鉴定和研究奠定了基础。本文在森林草莓基因组中一共鉴定出91个ERF基因。根据进化树的聚类关系将整个ERF基因家族分成11个组,并将所有ERF基因分成单一支Ⅰ和基因簇Ⅱ两大类。通过Mcscan及染色体定位分析发现,草莓特异性扩张的Ⅱ类ERF基因主要来源于串联复制、散点复制和染色体片段复制事件,说明这三类复制是森林草莓ERF基因特异性扩张的主要机制。未发生近期扩张的Ⅰ类ERF基因中,也存在处于串联复制片段中的基因,这些基因来源于草莓与拟南芥分化之前的串联复制事件(古老的串联复制)。至少有31个(34.1%)森林草莓ERF基因起源于古老的串联复制事件,表明串联复制在草莓与拟南芥分化之前的ERF基因的扩张中同样起到非常重要的作用。蛋白Motif分析和基因外显子/内含子结构分析显示,草莓特异性串联复制的ERF基因对之间分化程度低,而古老串联复制产生的森林草莓ERF基因对之间分化程度较高,很可能已经具有不同的功能。为了调查森林草莓ERF基因的表达模式对花及早期果实发育阶段的转录组数据进行了分析。结果表明,ERF基因在森林草莓花的各个组织及发育阶段的表达水平普遍高于其在早期果实的组织及发育阶段的表达水平。同一组内的ERF基因的表达模式不同,说明同一组内的ERF基因在森林草莓花和早期果实发育过程中很可能起着不同的作用。在大多花和早期果实发育的时期及组织中,发生串联复制的或在进化树上形成基因簇的ERF基因的表达量较低,特别是草莓特异性串联复制的ERF基因,其表达水平最低,明显低于古老串联复制产生的ERF基因。本文进一步选择5个草莓特异性串联复制和9个古老串联复制产生的ERF基因,以分析串联复制ERF基因在果实成熟过程中的表达模式。结果表明,串联复制的ERF基因在果实成熟时期的表达水平与早期果实发育中的一致,草莓特异性串联复制的ERF基因的表达水平普遍低于古老串联复制的。ERF转录因子在植物响应非生物胁迫的过程中起到非常重要的作用。因此,本文分析了上述14个串联复制基因在冷和干旱处理下的表达模式。结果表明,草莓特异性串联复制的ERF基因的相对表达量比多数古老串联复制基因的低并且在失水胁迫和冷胁迫中,草莓特异性串联复制的ERF基因对之间的响应模式基本一致,而古老串联复制产生的ERF基因对在至少一种胁迫中的响应模式存在明显的差异。这说明串联复制产生的ERF基因对在进化早期,对非生物胁迫可能仍具有相似的响应模式,随着进化年代的增长,才逐渐分化出不同的响应模式。综上所述,本文首次对森林草莓中的ERF基因进行鉴定和分组,初步揭示了其进化模式以及在森林草莓花和果实中的表达模式,为今后草莓中ERF基因的研究奠定了基础。此外,本文着重分析了不同时期串联复制产生的ERF基因在序列、外显子/内含子结构、蛋白Motif组成以及生殖发育过程中与非生物胁迫条件下的表达模式等方面的特征发现串联复制产生的ERF基因在生殖发育过程中与非生物胁迫条件下的功能分化可能具有不同的模式,这为草莓生殖发育和抗逆性调控基因的筛选提供一定的参考依据。