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小麦成熟期穗发芽不仅影响产量,而且严重影响小麦品质,是世界性的自然灾害。本研究以三种不同穗发芽抗性小麦:中优9507(感穗发芽,Vp-1Ba)、西农979(中抗,Vp-1Bc,83 bp缺失)、永川白麦(高抗,Vp-1Bb,193 bp插入)为研究材料,分离得到小麦中与穗发芽抗性相关的Vp-1B和AIP2基因,并对其表达特性和基因功能进行了初步分析和鉴定。Vp-1(Viviparous-1)是调节胚发育,促进胚成熟和休眠的主要转录调节因子。利用三种抗性不同的小麦材料,分离了Vp-1B三个等位基因的基因组及cDNA序列,在进行表达分析、核定位分析的基础上,采用Gateway技术分别构建了含有三种DNA序列、永川白麦cDNA序列的pLeela高效表达载体,通过农杆菌介导法,分别将其转入拟南芥突变体abi3-1中。结果表明:转基因各株系种子的GI值、ABA敏感性、转基因株系的花期时间及叶数与对照相比均有变化,结合Real-time方法检测ABA传导途径中基因表达的变化,结果说明小麦Vp-1B基因的导入抑制了abi3-1突变体中ABI1、ABI2基因的表达,同时激活了ABI5基因的表达;转基因株系表现出营养生长期延长,花期推迟;同时,对ABA的敏感性增强,转基因种子的GI值降低。转入的四种序列中,功能最强的是YCCVp-1B基因;三种基因组序列中,功能较强的是YCGVp-1B序列,说明插入和缺失影响了小麦Vp-1B基因的功能。AIP2(ABI3-interacting protein 2)基因编码蛋白可在转录后水平降解Vp-1蛋白,从而间接影响穗发芽抗性。本文采用RACE技术结合电子序列拼接的方法首次从小麦中分离得到AIP2基因的两种cDNA序列,命名为:AIP2-1、AIP2-2。表达特性分析表明两种AIP2基因表达量均随胚的成熟而呈下降趋势。在穗发芽敏感时期,AIP2-2基因在感性品种的表达量明显高于抗性品种,说明AIP2-2基因可能与穗发芽抗性相关。通过农杆菌介导法分别将其转入拟南芥突变体aip2-1中,结果表明小麦AIP2基因的转入激活了拟南芥ABI1、ABI2基因的表达,使转基因种子对ABA的敏感性减弱,GI值分析表明:转ZYAIP2-1、ZYAIP2-2基因种子发芽指数均高于突变体,与野生型相近;转ZYAIP2-2基因的种子发芽指数最高,比突变体材料提高近10%。在此基础上,以单子叶植物表达载体pAHC25为基础,构建了Vp-1B、AIP2基因的过表达,Vp-1、AIP2基因干扰表达载体,通过基因枪法分别将其转入小麦受体材料新春9号。利用Bar基因引物和基因特异引物对再生植株进行PCR检测,得到了转基因植株。通过检测T0代转基因种子GI值变化,对Vp-1B基因、AIP2基因在小麦中的功能进行了初步分析和鉴定。结合拟南芥中的分析结果,说明小麦Vp-1B、AIP2基因调节种子发育具有重要作用,对小麦品种穗发芽抗性具有重要影响。本研究将为阐明小麦穗发芽抗性机理,进而为通过分子育种进行小麦品种改良提供一定的依据和借鉴。