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茄子（Solanum melongena L.）起源于热带,是世界上重要的蔬菜作物之一,在世界各地都有种植,在中国的种植面积和产量都居世界首位。茄子具有很明显的杂种优势,而目前其杂交种的生产仍需人工去雄和授粉。利用雄性不育系作为母本生产杂交种可以简化制种过程,降低成本,提高种子纯度,一直以来备受育种家的重视。然而,与其他蔬菜作物相比,茄子雄性不育的研究尚处于初步阶段。功能雄性不育是植物雄性不育的一种类型,表现为花药不开裂,花粉具有活力。目前,花药不开裂导致茄子败育的分子机理尚不清楚。因此,挖掘优质茄子雄性不育资源并阐明其败育机理可以促进雄性不育系的利用,从而为茄子的杂种优势利用和分子辅助育种提供理论依据。本研究以茄子功能雄性不育系S12（花药不开裂）和可育系F142为试材,选取开花前8天、开花前5天和开花当天的花蕾进行转录组测序,解析功能雄性不育系差异表达基因的主要调控途径,挖掘其花药不开裂相关候选基因。已有研究表明,植物生长素可以通过介导茉莉酸（JA）的合成来调控雄蕊的发育,因此以生长素响应基因SmARF5、SmARF6和SmARF8为研究重点,通过分析ARF基因在生长素信号转导中的作用,探索生长素对茄子花药开裂的调控作用。取得如下主要结果:1.通过对茄子花蕾全长转录组分析,获得circular consensus read 797,945条,其中652,921条全长非嵌合序列。通过对全长非嵌合序列进行聚类得到204,100个一致序列,对一致序列进行polish得到高质量一致序列共198,594个,进一步用二代转录组数据对低质量一致序列进行校正,校正后与高质量一致序列合并进行去冗余分析得到85,211个转录本序列。在这些去冗余后的转录本序列中,共有78,936个序列得到注释;并且共预测得到32,187个SSR、66,135个完整CDS区和6,838个lnc RNA。2.通过对可育系F142和功能雄性不育系S12花蕾发育三个时期（开花前8天、开花前5天和开花当天）的转录本进行比较分析,得到了8,493个差异表达基因（DEGs）。其中,有1,300个基因为两种材料的3个花蕾发育阶段共同的DEGs,分别为557个差异表达上调基因和743个差异表达下调基因。DEGs主要被富集到“内质网中的蛋白质加工”、“氨基酸的生物合成”、“碳代谢”、“嘌呤代谢”,“剪接体”、“氨基糖和核苷酸糖代谢”和“植物激素信号转导”通路。筛选到7个DEGs与花药发育相关;59个DEGs参与到植物激素信号转导;对淀粉和蔗糖代谢通路的DEGs分析发现4个DEGs在雄性不育系花蕾发育中上调表达,3个DEGs在雄性不育系花蕾发育中下调表达;263个转录因子编码基因在功能雄性不育花蕾和可育花蕾中差异表达,其中有56个转录因子是在三个时期共同差异表达。3.克隆得到了生长素响应基因SmARF5、SmARF6和SmARF8。3个ARF蛋白都含有高度保守的结构域。SmARF5只在功能雄性不育茄子花蕾中表达,SmARF6和SmARF8在三个花蕾发育时期的可育系和不育系中的表达无明显差异。但在开花当天的花药中,SmARF6和SmARF8在S12中表达量下调。亚细胞定位发现SmARF5、SmARF6和SmARF8蛋白都定位在细胞核中。自激活检测发现SmARF5、SmARF6和SmARF8都具有转录激活能力,即使截取III、IV结构域的SmARF5-674、SmARF6-674和SmARF8-674依然具有激活活性。4.通过酵母双杂交系统研究发现:SmARF5、SmARF6和SmARF8均可与IAA16和IAA26发生蛋白互作,形成SmARF-Aux/IAA蛋白复合物。对SmARF蛋白功能结构域分析表明,C-端的二聚体结构是ARF-Aux/IAA蛋白复合物形成必需的。同时,发现生长素受体蛋白SmTIR1与SmIAA16和SmIAA26发生相互作用依赖于生长素。并且SmTIR1中的F-box结构域是SmTIR1/AFBs-Aux/IAA蛋白复合物形成所必需的。进一步研究发现,在外加生长素（IAA）的条件下,生长素受体蛋白SmTIR1能够与茉莉酸负调控因子SmTi FY4发生相互作用。5.酵母单杂交实验和双荧光素酶报告系统表明SmARF6和SmARF8可以结合到SmDAD1启动子,而SmARF5不能与SmDAD1启动子结合。推测SmARF6和SmARF8可以通过激活SmDAD1的表达来促进JA的生物合成。6.构建SmARF5基因的过表达载体pCAMBIA-2301G-SmARF5并转化烟草,共获得16株转基因烟草植株。与野生型烟草相比,转基因烟草出现明显的分枝,茎直径增大,叶片提前老化。而转基因烟草的花器官没有发生改变,花药正常开裂并释放有活力的花粉。7.使用由烟草脆裂病毒诱导的TRV-VIGS体系,构建VIGS表达载体,采用注射法侵染茄子F142子叶来沉默SmARF6和SmARF8。侵染植株出现明显病毒斑,且靶基因的表达量明显降低。无论单独注射侵染还是同时注射侵染沉默SmARF6和SmARF8的植株,茄子花药依然开裂。而注射侵染茄子幼小花蕾沉默SmARF6和SmARF8时,单独沉默SmARF6或SmARF8的植株,茄子花药依然正常开裂,而同时沉默SmARF6和SmARF8的植株,茄子花药出现延迟开裂或不开裂。