摘要

珙桐（Davidia involucrata Baill.）为落叶乔木，野生种只生长在中国西南部和中部地区，是国家一级保护濒危植物。珙桐花序的基部有对生苞片，为特殊的变态叶，苞片可能是在长期进化过程中抵抗环境变化或保护繁育器官所形成的特殊器官。因其独特的花序和特殊的遗传地位而具有极高的研究价值和观赏价值。AP2/ERF转录因子广泛存在于植物中，是一个庞大的转录因子家族，已有研究证实AP2/ERF转录因子与植物开花调控及花器官发育密切相关。本研究的主要目的是通过获取珙桐不同发育时期苞片和叶片转录组数据后，从中筛选出调控珙桐苞片发育相关AP2/ERF家族基因，经过基因克隆、表达模式分析及功能鉴定初步探明这些基因在珙桐苞片发育过程中的调控机制，为后续珙桐开花的调控途径研究提供线索。本研究主要结果总结如下：

根据转录组测序结果，分析获得珙桐AP2/ERF家族转录因子403个。通过结构域分析、表达模式分析及差异聚类分析，最终将这些转录因子分为五个亚家族，通过生物信息学分析筛选出了可能与珙桐苞片发育相关的四个基因。
将筛选出来的分别来自三个不同亚家族的四个目的基因DiAP2-1、DiDREB-1、DiRAV-1和DiRAV-2进行克隆、序列分析及亚细胞定位，发现DiAP2-1主要定位在细胞质，DiDREB-1、DiRAV-1和DiRAV-2都主要定位在细胞核中。
进行珙桐AP2/ERF基因表达模式分析。珙桐DiAP2-1、DiDREB-1、DiRAV-1和DiRAV-2四个基因在叶片和苞片不同时期表达模式差异大，其中DiRAV-2在苞片三个发育时期表达量都远高于叶片；在不同组织表达模式分析中发现，四个目的基因主要在花器官中有表达，根和茎几乎不表达，结合植物花发育ABCDE模型分析，该类基因可能属于A类基因，因为A类基因主要参与花萼花瓣等花器官发育而不参与雄蕊发育，表明该类基因在珙桐苞片发育中有重要作用。
4. 在表型分析中发现除了DiAP2-1转基因拟南芥植株外，DiDERB-1和DiRAV-2两个转基因植株相比野生型拟南芥都表现为早花现象，花器官和株高等没有明显区别，早花现象可能是因为异源AP2/ERF遗传转化引起了拟南芥中其他促花因子表达上调引起的。而DiAP2-1转基因植株中AtSPL促花因子表达明显上调，表明AtSPL上调可能解除原本异源表达DiAP2-1的晚花现象。
抗胁迫分析结果表明DiAP2-1、DiDREB-1、DiRAV-2的转基因拟南芥都有一定的抗渗透胁迫和抗盐胁迫能力，对于植物在极端环境耐逆机制的探究以及利用基因工程进行作物育种提供了线索。