花的发育是研究植物器官发生中最为重要的模式系统之一。不同种类植物的花呈现不同的颜色和形状。植物花色指植物花器官中所有花瓣类结构的颜色,植物体内的色素主要包括类黄酮、类胡萝卜素以及生物碱等,它们是影响植物花色的主要因素。类胡萝卜素是一类天然色素的总称,普遍存在于植物、动物、真菌体内等黄色或者橙色的色素。在植物体内类胡萝卜素是次生代谢产物,是脱落酸（abscisic acid）、独脚金内酯的合成前体。此外,植物体内类胡萝卜素的含量还会影响植物花朵与果实的颜色变化。类胡萝卜素除在植物生长发育、光合作用、吸引昆虫授粉等方面有重要作用以外,对人体的视觉系统、皮肤组织等都有很好的保护作用。蒺藜苜蓿是豆科的模式植物,目前已经建成的Tnt1标记的蒺藜苜蓿突变体库在豆科植物生物学研究中得到了广泛的应用。本论文包括了两部分,在第一部分中,我们通过正向遗传学的手段筛选到一个花色异常的突变体株系,蒺藜苜蓿野生型的花瓣颜色为黄色,但该突变体的花瓣颜色呈现为白色,因此将其命名为WHITE FLOWER IN MEDICAGO（WFM）。对其突变体花器官进行解剖发现,突变体的花器官结构并未发生变化,同时,突变体植株的其它器官,例如叶子、果荚、种子等都没有明显表型。我们通过一系列实验发现该突变体是由于Tnt1插入到蒺藜苜蓿WFM基因导致的,WFM属于MYB转录因子家族,组织特异性表达分析发现它在花中的表达量最高;转录活性分析发现该转录因子具有转录抑制活性;亚细胞定位显示,WFM主要分布在细胞核中。与野生型相比,突变体花器官中类胡萝卜素的含量降低,同时qRT-PCR结果表明,突变体内类胡萝卜素合成途径的相关关键基因表达量下降,然而降解途径的相关关键基因表达量则无明显变化。RNA-seq数据分析显示,突变体花器官中类胡萝卜素合成途径中有45个基因下调,我们从中选择了几个候选基因用以检测WFM可能的下游靶基因,从而试图深入解析WFM在蒺藜苜蓿花瓣的类胡萝卜素代谢途径中的具体功能。在本论文的第二部分中,我们以之前发现的一个花发育突变体mtwox3为材料,研究了其在花瓣表面细胞形成中可能的功能。WOX3是WOX（wuschel-related homologous）基因家族成员,隶属于WUS分支。在蒺藜苜蓿中,mtwox3突变体表现为翼瓣与龙骨瓣之间以及两个龙骨瓣之间分离、花瓣松散、萼片基部开裂的表型。已有报道研究发现,Mt WOX3在幼嫩的花中表达量最高。此外,GUS染色发现该基因在花器官融合边界处特异性表达;MtWOX3可以与共抑制转录因子TOPLESS相互作用,对下游基因起转录抑制作用。本研究通过扫描电镜观察到蒺藜苜蓿野生型花瓣上表面细胞呈现为锥形且有规律的排列,而mtwox3花瓣表面细胞排列相对整齐但细胞形态变得扁平。因而,我们推测突变体表皮细胞变得扁平可能是由于细胞膨胀缺陷导致。OBP4属于DOF转录因子家族,能够通过直接靶向下游的细胞壁扩增基因XTHs从而负调控细胞的扩增。在mtwox3中,拟南芥OBP4在蒺藜苜蓿中的同源基因MtOBP4a及MtOBP4b表达量上调,同时拟南芥中XTH9在蒺藜苜蓿中的同源基因MtXTH9a、MtXTH9b的表达量下调。目前我们已经获得MtOBP4的过表达转基因株系以及功能缺失突变体,计划进行不同组合之间的杂交,观察后代表型,从遗传学角度进一步深入分析MtWOX3与MtOBP4在蒺藜苜蓿花器官发育中的具体作用机制。