花和种子是蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)两个重要的有性生殖器官。花器官特异表达基因和种子特异表达基因在蒺藜苜蓿有性生殖过程中分别扮演着重要角色。分别筛选蒺藜苜蓿的花器官和种子特异表达基因,寻找这类基因在其他模式植物中的直系同源基因,并将其表达模式在不同植物间进行比较,有利于深入的理解这类基因在蒺藜苜蓿有性生殖过程中的功能。在研究中发现,蒺藜苜蓿中紫花苜蓿(M sativa) MsGME的直系同源基因在果荚和种子中的表达较高,因此我们克隆了MsGME基因的全长cDNA序列,并将其转入拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,最终得到抗逆性良好的转基因拟南芥植株。主要研究内容如下：1.筛选得到97个蒺藜苜蓿花器官特异表达基因,通过与其他植物中同源基因的比较发现,同源基因在不同植物花器官中的表达模式和功能不完全相同。进一步分析发现,产生这种现象的重要原因是启动子中效应元件具有不同的特性。2.筛选得到605个蒺藜苜蓿种子特异表达基因,通过对4个物种种子特异表达基因及其同源基因的表达模式分析证明了进化关系较近的物种间同源基因的表达模式变异较小,而进化关系远的物种间其同源基因的表达模式变异较大。3.克隆获得MsGME基因cDNA的全长序列,该基因包含一个1146 bp的开放阅读框,编码381个氨基酸,种子和果荚中表达量较高。4.表达模式分析发现,MsGME基因受到盐、干旱和酸等条件诱导其表达量会提高。5.成功将紫花苜蓿MsGME基因转入拟南芥中,提高了转基因植株中的抗坏血酸含量,增强了转基因植株抵御非生物胁迫的能力。