橡胶树为大戟科多年生乔木,童期长5-6年,常规的选育种方法受到了很大的限制。因此,通过基因工程技术,导入促进橡胶树开花的基因,以实现对良种的快速选育是现阶段的重要手段。LFY和AP1基因在多个物种中被证实具有显著促进开花的功能,因此,本研究开展橡胶树LFY和AP1克隆和功能分析研究。本文主要研究及成果如下。1.橡胶树LFY和AP1基因的克隆。本实验通过将蓖麻LFY和AP1基因比对已获得的橡胶树转录组,获得相似度较好的序列后,在NCBI上比对,证实获得2个LFY同源基因和3个具有MADS-box结构域的基因,均具有完整的ORF。分别命名为HbLFY 1,HbLFY2,HbAP1-1,HbAP 1-2和HbAP1-3,分别编码长度为380,502,241,190,252的氨基酸。并对这5个基因及其同源基因构建系统进化树。2.荧光定量PCR分析通过荧光定量的方法确定HbAP1-1、HbAP1-2和HbAP1-3在转基因植株中的表达结果显示:提早开花的株系要比其余株系的表达量高。在橡胶树不同组织的表达情况,结果显示:HbAP1-1在8龄花中含量最高,其次为8龄芽,其余组织近乎不表达;HbAP1-2在所有组织中均不表达;HbAP1-3除了在3龄根中几乎不表达外,其余组织均表达较好,这表明HbAP1-1可能参与橡胶树的开花过程,而HbAP1-3另有功能。3.橡胶树AP1基因的启动子分析利用Plantcare软件对HbAP1基因的启动子的分析,表明该启动子序列除常见的CAAT-box和TATA-box外,还具有若干高转录水平元件,光响应元件以及茉莉酸甲酯反应调节元件,厌氧诱导元件以及抗早诱导元件,由此推测HbAP1基因在细胞内mRNA含量可能较高,且其可能对外界刺激(光照,茉莉酸甲酯,低温,干旱等)等做出一定反应。4.橡胶树AP1基因转化拟南芥观测拟南芥表型发现,克隆到的HbAP1-2在拟南芥中过表达,不能有促进拟南芥提早开花,而HbAP1-1和HbAP1-3过表达能够显著促进拟南芥开花,转化植株均在10天左右开花。其中转HbAP1-1基因的拟南芥存活2株,在4片真叶的时候开花,株高在8 cm左右,株型与野生型相似,而转HbAP1-3基因的拟南芥存活1株,在2片真叶的时候开花,且真叶数不在增加,株高在7cm左右,花序为有限花序,仅有4-6个长角果,并且在顶部同时生长2个长角果。综合考虑,将HbAP-1可作为转基因材料,从而获得早花植株进行后续的科研实验。