分枝角度决定植株株型,是形成植物千姿百态的因素之一。分枝角度决定着植株结构和形态,从而影响群体生存空间的结构,例如水稻分蘖角度会影响植株的捕光和再生繁殖等能力。在桃的生产栽培中,柱形树相比于标准形树,树冠更小,分枝角度也更小,整形和修剪相对容易,能够减少人工的投入。影响植物分枝角度形成的相关基因的研究主要集中在水稻、玉米、小麦等单子叶植物及模式植物拟南芥中,目前已经获得的与植物分枝角度形成相关的基因主要有LAZY1、TAC1、PROG1、LPA1等,且不同基因对植物分枝角度的调节机制也不尽相同。为发掘和验证不同变异类型PpeTAC1基因(Tiller angle control1)功能,阐明PpeTAC1基因调控桃分枝角度形成的分子机理,一方面研究PpeTACl基因在‘大久保’(标准形)和‘洒红龙柱’(柱形)中的表达特性,另一方面从基因组水平和转录水平分析PpeTAC1基因不同变异类型,并构建不同变异类型的过量表达载体,分别转野生型拟南芥和突变体拟南芥。这将有助于通过分子育种手段对现有主栽桃品种树形进行改良,创造优异新种质,对于提高产量和果实品质、减少劳动力投入、增强市场竞争力具有重要意义。研究结果如下:1.两种树形分枝角度测定:在整个生长时期,‘大久保’的分枝角度比‘洒红龙柱’的大。‘大久保’的分枝角度整体呈现增加的趋势,而‘洒红龙柱’的角度则呈现逐渐减小的趋势。两个品种角度变化量最大的时期不同,并且同一品种基角、腰角和向地性角变化量的最大时期也不相同。2.两种树形中PpeTAC1基因表达量分析:整个生长期内六个部位中,‘大久保’TAC1表达量均高于‘洒红龙柱’。在整个生长期内,‘大久保’TAC1表达量最高可达16.56,‘洒红龙柱’不同部位中TAC1相对表达量均很低,在3.5以下。‘大久保’不同部位TAC1的相对表达量的变化趋势不尽相同,其中分枝连接处皮部(上)、分枝连接处皮部(下)和枝条上部表达量变化趋势相似。3.两种树形中PpeTAC1基因表达量与分枝角度相关性分析:生长旺盛时期,TAC1对‘大久保’角度变化的作用更大;在植株生长后期可能环境对分枝角度的影响更大。TAC1的表达量与枝条生长前期的开张度是密切相关的,后期会受环境的影响。叶片、分枝连接处皮部(上)、分枝连接处皮部(下)、一年生枝条(上)、一年生枝条(中)和一年生枝条(下)TAC1的表达量与基角、腰角和向地性角均呈正相关。4.PpeTAC1基因在DNA水平变异分析:以‘大久保’的DNA序列为对照,通过测序可知,不同柱形品种出现变异位点不同。主要在5’UTR、3号内含子、4号内含子和3’UTR这些区域出现变异位点。在不同品种变异位点,出现了部位相似性。如5’UTR出现的杂合位点序列相同,并且位置一致;3号和4号内含子出现的第2个SNP位点的位置相同。5.PpeTAC1基因在转录水平变异分析:以‘大久保’的cDNA序列为对照,其它几个柱形品种的cDNA序列出现了不同的变异类型。‘洒红龙柱’和‘16’属于Ppetac1-1(三号外显子内插入三碱基TGA,有三个SNP)变异类型,而‘帚形山桃’、‘照手红’、‘照手白’、‘照手粉’和‘照手姬’属于Ppetac1-2(三号外显子内插入三碱基TGA,有四个SNP,且四号外显子缺失)变异类型。6.PpeTAC1基因及不同编码区变异类型功能验证:构建35S::PpeTAC1、35S::Ppetac1-1、35S::Ppetac1-2三个过量表达载体,将它们分别转野生型拟南芥和attacl突变体。检测转基因植株中PpeTAC1的表达量,并观察拟南芥的表型特征。