梅花(Prunus mume)是世界园林景观中重要的观赏树种之一,梅花的花色是其观赏价值的主要体现之一,目前梅花的花色主要包括大红、紫红、粉红、纯白、绿白、淡黄和复色等,但是我们对于梅花花色的探索却从未停止。已知的研究报道中,WD40转录因子在花青素合成,花发育及光信号传递等方面发挥着重要作用,但是目前在梅花中暂无研究。所以在我们研究梅花WD40基因,探究其生物信息学功能,具有非常重大的意义。在研究中通过生物信息学分析鉴定出梅花基因组中的WD40基因家族,通过系统进化分析、染色体定位分析、蛋白基序分析、基因结构分析等生物信息学分析方法来预测了梅花WD40基因家族的进化和功能。通过对qPT-PCR的表达量结果分析,探究梅花WD40基因在不同光强和不同光质处理下的表达模式,并克隆梅花花青素合成相关基因。主要结果如下:1在已知的梅花基因组中通过blast搜索比对,对筛选的基因结构域进行Pfam和SMART验证,最终获得77个梅花WD40基因。根据基因在染色体定位的结果分别将77个WD40基因命名为PmWD4001到PmWD4077。这些基因所编码的氨基酸长度在269到3612之间分布,平均长度为712个氨基酸,并且超过半数的蛋白质处于一个不太稳定的状态,容易发生降解。2将梅花和拟南芥WD40基因家族基因的氨基酸序列进行重组建树,发现其与拟南芥的进化较为类似,都表现为序列的保守性不高。后面的外显子-内含子基因结构分析中也证实了这一点,同时发现梅花WD40聚类在相同结构的亲缘关系更近一些。3通过对梅花WD40在染色体位置上的分布进行分析,发现梅花WD40基因分布得很全面但不均匀,每条染色体上分布的基因数量差异较大,而且同一条染色体上基因分布也不均匀,并没有展示出什么特定的规律。4通过MEME在线网站对梅花WD40进行保守基序分析。分析的结果表明在PmWD40基因中可以找到多个保守基序,在同一类型中,WD40基因在基序类型和基序数目上表现出一定的相似性。同时,1、2、3、5和9号保守基序被鉴定为PmWD40蛋白核心序列,这些序列广泛的分布于梅花WD40基因家族中。5梅花WD40基因在不同光强和光质处理下表达出不同的结果。在不同光强的处理下,符合强光照>正常光照>弱光照下的表达量的规律的WD40基因有27个,完全相反的有2个,完全没有遵循规律的有41个。在不同光质的处理下,符合白光>蓝光>黄光>红光下的表达量的规律的WD40基因有9个,剩下的68个基因均没有遵循这一规律。通过与梅花叶片花青素含量的测定结果相结合,发现此家族基因在梅花花青素合成中发挥着重要作用。6通过生物信息学分析和表达模式分析的结果,从梅花中克隆了一个与花青素合成相关基因,PmWD4048。PmWD4048基因CDS全长为1,029 bp,编码氨基酸342个。这为进一步研究PmWD4048基因功能提供了理论基础。