TCP家族基因名称来源于由玉米、金鱼草、水稻首字母缩写,从玉米中提取TB1基因、金鱼草中分离的CYC基因、水稻的PCF1和PCF2基因。TB1作为驯化基因,其功能之一是抑制腋芽分生从而促进组织的生长;从金鱼草中分离的CYC基因调控花、叶对称性发育;水稻的PCF1和PCF2参与细胞周期性调节和DNA复制。作为植物特有的转录因子,TCP基因蛋白的二级结构有一段非典型的b HLH保守区,称为TCP结构域。由于TCP结构域差异,可将TCP基因家族分为ClassⅠ和ClassⅡ类基因。这两类基因的差异在于,ClassⅠ基因和ClassⅡ基因相比,ClassⅠ类基因的基本结构域有一个四个碱基的缺失;ClassⅠ类基因与ClassⅡ类基因在其功能表达方面相互拮抗,ClassⅠ类基因促进植物生长,ClassⅡ类基因抑制植物生长。在TCP相关报道中,TCP基因家族主要调控植物形态结构,花、叶发育,细胞增殖等。TCP14、TCP15属于TCP基因家族Class I类,TCP14和TCP15在植物中的功能表达高度相似;在此前的研究中发现,该对基因主要是通过调控植物的花叶的细胞增殖,进而影响植物的生长状态。在矮牵牛叶片外植体不定芽再生的过程中,细胞分裂素对外植体诱导愈伤组织形成和不定芽再生起着至关重要的作用;TCP14和TCP15通过直接调控细胞分裂素上游基因的表达或间接促进细胞分裂素信号的增加,来影响矮牵牛叶片外植体不定芽的再生。本文对PhTCP14和PhTCP15基因超表达以及敲除处理,得到PhTCP14和PhTCP15的超量表达植株、PhTCP15单基因敲除植株和PhTCP14、PhTCP15双基因敲除植株。通过对PhTCP14和PhTCP15基因的超量表达和敲除,研究该对基因对矮牵牛叶片外植体再生不定芽的作用。在本论文的研究中取得成果如下:1.矮牵牛PhTCP14、PhTCP15超量表达载体构建检索矮牵牛PhTCP14和PhTCP15转录因子的cDNA编码框序列。设计并合成对应的特异引物PhTCP14-F1、PhTCP14-R1以及PhTCP15-F、PhTCP15-R,以矮牵牛MD的基因组总DNA作为PCR扩增模板,获得PhTCP14、PhTCP15基因的DNA序列。构建PhTCP14和PhTCP15的超量表达载体,农杆菌介导叶盘法转化矮牵牛得到超量表达植株。2.矮牵牛PhTCP14、PhTCP15基因定量分析通过荧光定量PCR分析,矮牵牛叶片外植体在0.5μmol/L 6-BA激素水平下,PhTCP14、PhTCP15基因在矮牵牛叶片外植体不定芽再生过程中的相对表达量的变化;研究发现PhTCP15基因,在各时期中的相对表达量没有显著性差异。在矮牵牛K5610植株中,敲除了抑制细胞增殖的ClassⅡ类基因,PhTCP14和PhTCP15基因的相对表达量都有了较为明显的提升。3.矮牵牛PhTCP14和PhTCP15双敲除和PhTCP15单敲除载体构建在CRISPR-GE基因组编辑工具中,设计引物PhTCP14-sgf、PhTCP14-sgr、PhTCP15-sgf、PhTCP15-sgr;利用华南农大刘耀光课题组的p YLCRISPR/Cas9P35s-B载体,分别构建了PhTCP14和PhTCP15双敲除载体,以及PhTCP15单敲除载体。4.PhTCP15基因对矮牵牛MD叶片外植体不定芽再生不显著对获得的PhTCP15超量表达矮牵牛抗性植株进行再生实验,在31个样本中,有7个样本相对于野生型MD有显著性差异,其中5个是显著性提升,结果表明PhTCP15基因表达矮牵牛叶片外植体再生作用不显著。