芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是芍药科芍药属多年生草本花卉,在我国栽培历史悠久,是我国传统名花之一。由于芍药种子的上下胚轴双重休眠特性,芍药的育种和生产工作进展比较缓慢,导致芍药不能完全满足观赏花卉市场的需求。以芍药杂交种子(母本为‘粉玉奴’,父本为‘粉玉楼’)为试验材料,克隆得到了差异表达基因Pl PP2Cs的全长,对Pl PP2Cs基因在芍药种子萌发不同时期的表达情况进行分析,构建植物表达载体并对野生型拟南芥进行遗传转化,通过抗生素筛选获得具有抗性的拟南芥植株,并对其进行PCR分子鉴定。本研究的结果如下:(1)根据课题组前期获得的芍药种子萌发过程的转录组数据筛选出差异表达基因Pl PP2Cs,克隆得到了该基因的全长。Pl PP2C1基因ORF序列全长为1236bp,编码411个氨基酸。Pl PP2C2基因的ORF序列全长为1341bp,编码447个氨基酸。通过构建Pl PP2Cs蛋白系统进化树,得出Pl PP2C1与巨桉的PP2C蛋白之间亲缘关系最近。Pl PP2C2与葡萄、蓝果树的PP2C之间亲缘关系较近。Pl PP2C1和Pl PP2C2编码的蛋白质都属于具有亲水性的,非跨膜的不稳定蛋白,且都含有PP2C蛋白保守结构域。亚细胞定位预测结果显示,Pl PP2C1和Pl PP2C2编码的蛋白质定位于细胞核的可能性最大。(2)利用实时荧光定量PCR技术对Pl PP2Cs基因在芍药种子萌发不同时期的表达情况进行分析。结果表明,Pl PP2C1基因在吸胀后和露白阶段表达量升高,从生根开始表达量逐渐降低,说明Pl PP2C1基因有助于打破芍药下胚轴休眠。Pl PP2C2基因在根茎变红和长芽阶段表达量显著升高,推测其有助于芍药种子长芽,对打破上胚轴休眠具有促进作用。(3)利用同源重组的方法构建p BI-Pl PP2Cs植物表达载体,利用冻融法成功将表达载体转化农杆菌,对野生型拟南芥进行遗传转化。通过抗生素筛选获得具有抗性的拟南芥,并进行PCR鉴定。