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二球悬铃木(Platanus acerifolia Willd)是世界著名的行道树种之一,它不仅具有树形优美、荫浓冠大、成荫快、抗烟尘、耐污染等优点,还容易栽培,对城市环境的适应能力较强。但是,二球悬铃木每年春夏之交,“飞毛落果”严重影响人们的工作生活,使其园林应用价值大大下降。本实验通过对悬铃木部分开花相关基因转化烟草T1代植株进行表型观测,验证其遗传稳定性;同时为了能够得到悬铃木不育植株,构建了部分花发育基因的干涉载体,但是转化悬铃木所需周期较长,因此先将其转化烟草来观测植株的表型。实验的主要目的在于了解二球悬铃木花发育分子机制,这不仅可以丰富木本植物及雌雄异花植物的开花理论,还可以为培育转基因“无毛”悬铃木提供可靠途径。主要研究结果如下:1、T0代转基因种子初步筛选方法确定为:将种子播于滤纸上,每天定时定量浇含卡那霉素浓度为250mg/L的蒸馏水,8天后对幼苗进行观测。通过这种方法筛选可以发现转基因植株呈翠绿色、生长正常,非转基因植株发黄,生长缓慢,后期会逐渐死亡2、对T1代烟草进行表型观测发现:35S::PlacSEP1转基因烟草花期提前(平均提前54天开花)、植株矮化、节间缩短、叶片数显著减少、叶片变小,且更易萌发侧枝,这些侧枝会进一步形成二级花枝。35S::PlacSEP3转基因烟草与野生型相比盛花期花量明显增多。35S::PlacFUL转基因烟草与野生型相比节间距缩小且叶片数减少;35S::antiPlacSEPl,35S::antiPlacSEP3,35S::antiPlacFUL转基因烟草的营养生长、花期以及花器官发育与野生型烟草相比均未出现明显差异。除了35S::PlacSEP3和35S::PlacFUL的表型变化与T0代株系表型略有差异外,其它转基因植株的表型都与T0代一致。3、对35S::PlacSEP1、35S::PlacSEP3、35S::PlacFUL转基因T1代植株进行基因表达分析显示,在幼嫩的花芽和叶片中外源基因表达量的高低与表型的强弱呈正相关。即外源基因的表达量越高,转基因植株的表型越强烈;表达量越低,转基因植株的表型越不明显。4、35S::antiPlacSEP1×35S::antiPlacSEP3、35S::antiPlacSEP3×35S::antiPlacSEP1杂交植株与未转基因植株及它们的父母本相比均未出现显著差异。5、对悬铃木PlacAP3, PlacPI双基因转化烟草植株表型观测结果如下:35S::PlacAP3-35S::PI2a株系的花萼相比于野生型明显瘦长且花萼呈张开状态,雌蕊中柱头伸长至雄蕊外,子房形态变异呈管状且膨大至雌蕊中部且与雄蕊的花药囊结构极其相似,花瓣和雄蕊没有表型差异;35S::PlacAP3-35S::PI2b株系的花萼相比于野生型明显瘦长且齿裂更深,花瓣、雄蕊和雌蕊无表型变化;35S::PlacAP3-35S::PI2c株系的四轮花器官均无表型变化。6、将构建的35S::PlacFULi、35S::PlacLFYi干涉载体和35S::PlacLFY-FULi双元干涉载体通过农杆菌介导转入烟草中,观测表型如下:转35S::PlacLFYi、35S::PlacLFY-FULi烟草的表型相似,植株高大,地径变粗,节间距变大,叶片数增多,叶形变大,盛花期花量增多,开花后不久就会形成二级花枝,但花期与对照相比却无显著差异;转35S::PlacFULi烟草共出现了两种类型的表型,第一类表型变化是部分花朵的花冠筒缩短,且这些花朵最终不能形成种子,第二类表型变化是花朵的萼片相对于野生型变得更紧凑和细长。