百日草为菊科百日草属一年生花卉，是花境的常用花卉。本实验室经过多年精心培育，发现并稳定保存了6个百日草雄性不育两用系。雄性不育两用系的不育株在授粉时无需去雄，生产中节省人力和物力，具有很大的应用前景。本论文是建立在雄性不育表型以及cDNA文库的基础上，利用同源克隆法和RACE法对雄性不育两用系花发育及微管相关基因进行了预测和克隆，期望阐释百日草雄性不育的分子机理。主要结果如下：　　（1）不同组织ZeM63基因的表达分析。对百日草近缘物种向日葵的B类基因HAM进行同源性分析后，设计特异引物，对百日草幼嫩茎、叶、花进行不同组织的表达分析。结果表明该基因在花中的表达量明显大于在茎、叶中的表达量。　　（2）ZeM63基因的克隆及序列分析。将表达分析扩增的结果测序，获得一段AP3/DEF相关序列。继而使用RACE法，克隆得到该基因cDNA全长。序列分析表明，可育库K的基因全长为843bp而不育库B的基因全长为847bp。两者均有103bp的5’UTR区。但是，可育库K的开放阅读框（ORF）为678bp，有一个62bp的3’UTR区；而不育库B的开放阅读框为360bp，有一个384bp的3’UTR区。两者在编码区346-349bp处有差异，不育库B比可育库K中多CGAT四个碱基，推测是插入突变导致移码突变。经翻译蛋白质后，发现可育库K编码226个氨基酸；而不育库B编码120个氨基酸，表明该突变导致了不育库B的翻译提前终止，也说明两者在翻译水平上出现差异。同源分析表明ZeM63基因与向日葵HAM63基因同源性非常高，而报道的HAM63基因参与雄蕊和花瓣的发育。　　（3）ZeM63基因表达载体的构建。本论文共构建了3个ZeM63基因表达载体，其中2个正义表达载体，包括可育库和不育库各1个；1个可育库构建的反义表达载体。所用植物表达载体是pCAMBIA2300s，使用KpnⅠ和SalⅠ进行双酶切，成功构建 pCAMBIA2300s-ZeM63SenseK、 pCAMBIA2300s-ZeM63SenseB以及pCAMBIA2300s-ZeM63AntiK三个载体，并转化农杆菌获得阳性克隆。　　（4）不同组织 ZeTUB3基因的表达分析。在本课题组建成的百日草 cDNA文库的基础上，分析表明不育库中出现13条EST与微管蛋白基因同源，出现的频率高达17.8%，而可育库中却没有该类基因的出现。根据EST序列设计特异引物，对幼嫩茎、叶、花的表达分析表明该基因在可育花中的表达量明显高于不育花中的表达量。　　（5）ZeTUB3基因的克隆及序列分析。在文库EST序列的基础上，使用RACE技术对微管蛋白tubulin基因进行扩增，获得一条ZeTUB3基因cDNA全长。序列分析表明，可育库和不育库的核苷酸序列相似度极高，翻译成氨基酸序列后，发现氨基酸序列完全相同。ZeTUB3基因全长为1646bp，包括一个93bp的5’非编码区、1347 bp开放阅读框（ORF）和一个207bp的3’非编码区，编码一个449 aa的多肽，拥有β-tubulin基因的保守氨基酸序列。