葡萄(Vitis Vniera)是葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis)落叶果树。在我国广泛种植,具有较高的营养价值,也深受消费者喜爱。随着消费水平的提高,一些常规品种已不能满足消费者的需求,人们开始追求新奇、特殊的高品质果实。果实形状作为重要的外观品质,也越来越受到消费者和生产者的关注,同样也赋予了果形分子研究以意义。SUN基因是番茄中控制果形的主效QTL位点,该基因的突变品种呈椭圆形。SUN基因属于IQD基因家族一员,IQD蛋白是一类钙调素结合蛋白,在拟南芥、水稻、番茄等植物中均有报道。该家族成员众多,在多种植物中均有表达,推测其具有广泛功能。本研究对葡萄IQD基因家族进行了全面的鉴定和生物信息学分析,并挑选VvSUN(VvIQD7)基因,从葡萄品种’天山’中克隆得到可能与果形相关的该基因,并将该基因转化番茄进行功能初步验证。主要研究结果如下:1.对葡萄IQD基因家族进行全面的鉴定并进行生物信息学分析,以期为该家族基因的功能研究奠定基础。本研究共鉴定出16个IQD基因,命名为VvIQDs,不均匀地分布在19条染色体中的10条上,编码137-634个氨基酸,等电点在9.63-10.88之间,均为亲水蛋白。所有蛋白均含有IQ67保守结构域,亚细胞定位主要在细胞核中。系统发育分析显示,这些基因可分为四类(Ⅰ-Ⅳ),同一亚家族成员含有相对保守的外显子/内含子分布以及基序组成。2.通过序列比对发现VvIQD7和VvIQD8与番茄SUN同源性较高,并结合NCBI中查找的与番茄SUN相似性最高的葡萄序列,选择VvIQD7基因来做进一步研究。设计特异性引物,采用RT-PCR技术从’天山’葡萄花穗中克隆出该序列,命名为VvSUN基因。序列分析结果表明,该基因开放阅读框长度为1278bp,共编码425个氨基酸。该基因编码的氨基酸具有IQ保守结构域,与NCBI中其他7种植物IQD家族成员序列相似性在43%-53%,系统进化树分析表明,VvSUN基因与拟南芥IQD12基因亲缘关系最近。推测葡萄VvSUN蛋白质与番茄SUN蛋白质具有相似的功能。利用荧光定量PCR分析该基因在果实不同发育期及GA3(赤霉素)处理下的表达模式,并测定GA3处理后果实的果形指数。结果表明,VvSUN基因在两个葡萄品种中均在盛花期表达量最高,花后果实中的表达量均较低;GA3处理后果实果形指数显著增大,且幼果中该基因表达量明显上升。因此,推测葡萄VvSUN基因参与果形拉长的调控。3.构建pYH4215-VvSUN的植物表达载体,并通过农杆菌介导的叶盘转化法将VvSUN基因导入到Micro-TOM番茄品种中,利用GUS染色得到5个株系的阳性苗,提取GUS染色为阳性的番茄植株的DNA及RNA,PCR与RT-PCR检测结果显示,2个转基因株系已经成功整合了VvSUN基因,并已经成功转录。对转基因株系进行表达分析,结果显示,VvSUN基因在转基因番茄的开花期表达量上升,在幼果中表达量最高,在开花前和果实发育中后期表达量都较低。表型观察测量发现,转基因番茄生殖器官发生变化:花和果实均变细长。这些结果初步表明,VvSUN基因控制长果形。