开花是植物生长发育的核心过程,小麦(Triticun aestivum L.)作为一种重要的粮食作物,其开花时间主要受外界环境和自身遗传因素的影响。目前,对小麦开花时间的研究存在一定的局限性,主要是因为小麦基因组大,转化比较困难等原因,现阶段以小麦为材料进行研究相当困难,早在2001年,二穗短柄草就被提出是禾本科的模式植物,它具有基因组小、生长周期短、自花授粉、易转化、与小麦亲缘关系近等特点。本研究主要通过Bd21生态型帮助分析小麦开花时间的分子调控机制,实验过程中克隆了BdVRT2基因和BdVRT2-like基因,通过转化二穗短柄草获得转基因植株,分析BdVRT2基因的功能,并对它的表达模式和生物学功能进行了研究。主要结果如下：(1)通过对BdVRT2的基因组结构分析表明,BdVRT2的基因组具有8个外显子和7个内含子,其cDNA全长为675bp,共编码225个氨基酸,与TaVRT2基因的亲缘关系最近;BdVRT2-like的基因组具有8个外显子和7个内含子,其cDNA全长为690bp,编码230个氨基酸,与ZmM19的亲缘关系最近。(2)通过对BdVRT2和BdVRT2-like基因的氨基酸序列分析,它们都属于典型的与开花时间相关的MADS-box基因家族,这两个基因的同源性高达77.39%,它们在MADS-box和C-terminal区域同源性较高,而在K-box区域相对特异,可能在调控下游靶基因方面具有一定的差异。(3)通过对BdVRT2在长短日照下的表达分析表明,在长日照条件下,BdVRT2基因的表达量在穗形成前表达量逐渐升高,在穗成型后表达量开始降低,说明BdVRT2基因的功能可能是维持植物的营养生长,延迟开花。而短日照条件下BdVRT2基因的表达量持续上升,植株不开花。说明BdVRT2基因受短日照诱导,BdVRT2基因的高表达能够抑制植物开花。而BdVRT2-like基因受长日照影响较大,在长日照条件下逐渐减低,而短日照条件下变化不明显。(4)通过对BdVRT2在春化条件下的表达分析表明,春化条件下,BdVRT2基因的表达量在春化过程中除第一周是急剧上升以外,之后在春化过程中,该基因的表达量开始下降,但是相比春化前,仍然呈现上调趋势,说明该基因是低温诱导表达的。而BdVRT2-like基因的表达在春化过程中也有轻微的上调现象,但是BdVRT2-like基因对植物开花的影响以及它在植物生长发育方面的功能目前还不清楚,还有待进一步研究。但BdVRT2和BdVRT2-like基因的表达受春化的影响。(5)通过对BdVRT2的昼夜节律性的分析表明,不管在长日照还是短日照条件下,BdVRT2的表达均表现出一定的昼夜节律性。在进入光照后呈现一定程度的上升,在光照12小时左右后达到最高。而BdVRT2-like受昼夜节律性调控不明显。(6)BdVRT2基因在不同部位的表达分析表明,长日照条件下,BdVRT2基因在根、幼叶、老叶、叶鞘、顶端分生组织等所有的部位都有表达,但其mRNA主要积累在顶端分生组织中,叶中表达一般,在根和花中表达相对较弱；BdVRT2-like基因在二穗短柄草的各个表达部位也都有表达,长日照条件下,BdVRT2-like基因在顶端分生组织和老叶中表达量最高,花中表达量最低；而在短日照条件下,该基因主要在叶鞘和顶端分生组织中表达。(7)通过对BdVRT2基因的功能进行分析表明,过表达BdVRT2后,短柄草会出现一个不同程度的晚花的表型,而且,过表达BdVRT2基因会影响小穗的发育,在过表达植株中,分蘖增多,小穗数增多并且导致短柄草小穗形态发育异常,穗节间变长；另一方面,过表达会引起短柄草穗的逆转现象,在逆转严重的表型中,内稃和外稃逆转成叶,无法形成子房和花药,无法收到种子。