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APETALA3(AP3)基因属于MADS-box基因中的B功能基因,AP3或PI与的相互作用决定雄蕊的特征,在花器官形成和生殖发育中有重要的作用。LEAFY(LFY)基因是花分生组织形成的必需基因,在成花过程中发挥重要作用。本研究以碗莲品种’红霞满天’为材料,采用RT-PCR技术克隆得到荷花AP3基因的中间片段,通过AP3和LFY基因在不同发育时期和不同组织的表达模式,推测成花基因对花器官形成所起的调控作用,为荷花花器官发育的分子调控机制的进一步研究奠定基础,为荷花分子育种提供理论依据。本研究主要结果如下:(1)采用RT-PCR技术克隆了荷花AP3基因cDNA片段。克隆得到的AP3基因片段长为430bp,编码143个氨基酸,命名为NnAP3。序列分析结果表明,该片段推导的氨基酸序列与香港木兰、荷花玉兰、红花玉兰、皱叶木兰、白领合果含笑、含笑花、北美鹅掌楸等植物的氨基酸序列一致性分别为73%、73%、73%、72%、72%、71%、71%。系统进化树分析表明,荷花与一球悬铃木和木兰科的香港木兰、荷花玉兰、红花玉兰、皱叶木兰的亲缘关系最近。(2)AP3基因编码的蛋白质推测其分子量为16728.6 D,分子式为C719H1150N222O231S4,理论等电点为6.33。其中,碱性氨基酸27个,占总氨基酸的18.9%;酸性氨基酸23个,占总氨基酸的16.1%;疏水氨基酸47个,占总氨基酸的32.9%;极性不带电氨基酸46个,占总氨基酸的32.2%。该蛋白的二级构象中,螺旋结构与折叠结构和线装结构交替出现,以螺旋结构最多,占51.05%,其次是折叠结构,占43.36%,线状结构最少,占5.59%。荷花AP3基因片段属于K-box基因家族保守结构域的一部分。(3)以荷花18SrRNA作为内参基因,采用实时荧光定量PCR技术和RT-PCR半定量技术研究荷花NnAP3基因的组织特异性表达。实时荧光定量PCR分析的结果表明,荷花中的AP3基因只在花蕾期、盛花期的花中有表达,且相对表达量很高,在幼叶期、花蕾期、盛花期、落花期的根、茎、叶中几乎不表达。半定量表达分析可以看出,在根、茎、叶都没有检测到AP3转录产物积累,仅在花中检测AP3的表达。(4)以荷花18SrRNA作为内参基因,采用实时荧光定量PCR技术和RT-PCR半定量技术研究荷花LFY基因的组织特异性表达。实时荧光定量PCR分析的结果表明,荷花中的LFY基因在幼叶期、花蕾期、盛花期、落花期的根、茎、叶、花中均有表达,说明根、茎、叶及花器官的生长发育都需要LFY的存在。半定量表达分析可以看出,在各时期均能检测LFY转录产物积累。其中,LFY基因在荷花花蕾期表达量达到最高。