黄瓜是研究植物单性花发育的一种重要模式植物。在黄瓜单性花发育的早期，产生正常的四轮花器官。后期雌花的雄蕊发育停滞，雄花的心皮发育停滞，从而产生了单性花。白素兰通过切片和扫描电镜等方法对黄瓜花发育的全过程进行了系统的观察，发现从形态上可以区分雌雄花始于心皮开始分化后的第6期，为深入研究黄瓜单性花发育的调控机制奠定了形态学基础。此外，郝玉金发现雌花雄蕊从7期开始有DNA损伤，王东辉发现在包含发生DNA损伤的雄蕊的雌花中部组织中存在有蛋白大小为35KD左右的钙离子依赖DNA酶活性。据此推测该DNA酶可能参与雄蕊的DNA损伤，导致雄蕊滞育。因此，分离鉴定该DNA酶很可能为我们理解黄瓜雌花雄蕊发育停滞机制提供一个重要的切入点。　　 本论文采用两个策略对可能与黄瓜雌花雄蕊发育停滞相关的DNA酶开展了分离鉴定研究。第一个策略，是利用抑制消减杂交(SSH)的方法，比较5期雄蕊原基和6期雄花雄蕊、5期雄蕊原基与6期雌花雄蕊、以及6期雄花蕊与雌花蕊中差异表达的基因。以期从中找到一些线索。第二个策略，是利用蛋白质分离纯化技术，对检测到的具有DNA酶活性的蛋白进行序列分析。　　 在对SSH文库926个差异表达EST的序列比对中，发现其中有一个与已知核酸酶序列匹配的EST。因此，利用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技术得到了该EST的全长基因序列。定名为CsCaN。发现该序列C端含有一个具有DNA酶活性的保守的SNc结构域。Southern blot和基因组比对显示其只有一个拷贝。对原核表达蛋白的检测表明，该基因所编码的蛋白具有DNase活性。但是，RT-PCR和原位杂交检测发现，该基因并非雄蕊特异表达的基因。利用幼苗为材料进行的植物激素处理实验，发现该基因的表达在RNA水平上受乙烯和ABA诱导。通过TAIL-PCR得到该基因的启动子，在上面发现有ABA应答元件ABRE和乙烯相关元件TEIL(tobacco EIN3-like)。通过瞬时转化洋葱表皮实验，发现该蛋白有可能定位于细胞膜。　　 在对SSH所得到的文库进行的差异基因序列分析中，还发现了一批可能在黄瓜雄蕊早期发育过程中发挥作用的功能基因，其中包括拟南芥AP3基因的同源序列CsMADS1。　　 由于本实验室过去在衰老叶片中检测到与雌花雄蕊中DNA酶大小相似、激活条件相同的蛋白。因此我们在第二个策略中利用衰老叶片对具有DNA酶活性的蛋白进行了分离和序列分析。发现在黄瓜衰老叶片中存在35KD和45KD两个DNase条带。根据Western Blot和质谱结果认为45KD的条带为CsCaN。而35KD蛋白为黄瓜中的双功能DNA酶。故定名为CsBFN。初步的功能分析表明，CsBFN的活性随子叶衰老过程增加。　　 植物中的DNA酶很多，但是功能研究较少，本论文工作找到了两个新的黄瓜DNA酶基因，并对它们的功能进行了不同程度的分析。发现CsCaN的基因表达特点具有导致雌花雄蕊特异DNA损伤的条件。同时，通过蛋白纯化手段鉴定在叶衰老过程中的双功能DNA酶CsBFN，这在植物中较为困难。为深入研究黄瓜雄蕊发育提供入手点。