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在普通核桃(Juglans regia L.)中存在着一类播种后1～2年就能开花结实的早实类群。本研究通过对不同杂交组合后代早实单株的开花结实特性的观察,研究了早实核桃花器官变异特性;以早实核桃花芽为材料,同源序列法克隆了jrAP1 ( jrAPATALLA1 )基因全序列和jrSEP1(jrSEPALLATA1)、jrNEF1( jrNO EXINE FORMATION 1)的部分片段。以期从分子水平揭示核桃早实特性的机理,为加速核桃育种进程,促进核桃产业化栽培和研究木本植物童期决定的因素提供理论依据。具体研究结果如下:1.早实核桃花器官变异研究用6个早实核桃材料和2个晚实核桃材料作亲本,选配10个杂交组合,以得到的2942个实生杂种苗为材料,观察核桃花器官变异类型及其特点,制作石蜡切片对两性花变异类型的花芽分化进程进行研究。在具有早实核桃为亲本的杂交组合和早实核桃自然授粉的2648株实生单株中,到播种后第3a累计结实实率为20.34%,晚实核桃294株实生后代无早结果现象。在538株早实杂种苗中,共有12个单株在2a生时发生了花器变异,变异类型包括两性花类型、穗状花类型、穗状花具分枝类型、穗状花雌雄同序类型、柱头变异类型和雌花序莲座状六种类型。连续5年观察表明,仅有来自于新1号×香玲杂交组合的C3单株二次花的雌雄同花变异在不同年份稳定表现。在一些早实品种(如香玲)的徒长枝上也具有两性花变异。核桃两性花变异的形态发育进程属于向心式:花序原基-花原基-花被原基-雄蕊原基-雌蕊原基-子房原基。核桃的花器官变异是在早实核桃二次开花过程中发生的。2.核桃早实性状相关基因同源序列克隆本研究根据多种植物MADS-box基因保守区序列设计简并引物,从早实核桃花芽中提取总RNA,应用RT-PCR技术,结合3′RACE和5′RACE获得jrAP1基因全序列,全长为923bp,序列分析表明jrAP1与白桦、桉树的MADS-box基因具有较高的同源性(同源性分别为76%、62%)。还获得jrSEP1、jrNEF1部分片段。jrSEP1片段长112bp,与板栗、大豆、桃树的MADS-box基因具有较高的同源性(同源性分别为92%、92%、88%); jrNEF1片段长度为1514 bp,与调控葡萄、杨树、拟南芥花粉壁形成的基因具有较高的同源性(同源性分别为88%、83%、89%)。系统发育分析将jrAP1归入MADS-box基因家族AP1亚家族,将jrSEP1归入MADS-box基因家族SEP1亚家族,jrNEF1是调控花粉壁的形成的一类基因。探讨了jrAP1基因和jrSEP1、jrNEF1基因片段与核桃早实特性和核桃花器官发育的关系。