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异源四倍体甘蓝型油菜(Brassica napus,AACC)是我国重要的油料作物之一,由甘蓝(Brassica oleracea,CC)和白菜(Brassica rapa,AA)经天然杂交形成。MADS-box基因作为一个古老且庞大的基因家族,在植物生长发育包括开花时间调控、花器官、果实发育等各个阶段都发挥重要作用。本研究对甘蓝型油菜、白菜、甘蓝MADS-box基因家族进行了系统分析,并初步探讨了甘蓝型油菜MADS-box基因参与的角果开裂调控机制。主要结果如下:1.在全基因组水平上分别在甘蓝型油菜、白菜、甘蓝中鉴定了293、157、149个MADS-box基因。基于基因、蛋白序列特征及进化分析将MADS-box基因分为type Ⅰ型(Mα、Mβ、Mγ)和type Ⅱ型(MIKC~c和MIKC*),MIKC~c又可分为13个亚类,其中花器官发育ABCDE模型以及开花时间调控这两类功能基因最多,可见花器官发育和开花时间调控机制的复杂性。通过比较拟南芥,白菜Ar基因组和甘蓝Co基因组以及对应甘蓝型油菜An和Cn亚基因组的MADS-box基因数,发现MADS-box基因可能在甘蓝和白菜全基因组三倍化过程中发生了一定量的丢失或变异。2.对甘蓝型油菜、白菜、甘蓝和拟南芥MADS-box直系同源基因对进行了比较,发现107个拟南芥基因只有17个能在白菜或甘蓝中找到3个直系同源基因,这表明了在白菜和甘蓝全基因组三倍化过程中相应直系同源基因发生了一定量的丢失或变异,同时发现133个甘蓝和白菜直系同源基因对中有101个在甘蓝型油菜An和Cn亚基因组中遗传保留。Type I型进化树共122个“姐妹基因对”,An-Ar和Cn-Co直系同源基因对分别有49和41个,type Ⅱ型进化树共130个“姐妹基因对”,An-Ar和Cn-Co直系同源基因对分别有64和49个,表明了甘蓝型油菜亚基因组与对应祖先种白菜和甘蓝的直系同源基因对的亲缘关系相对于本身不同拷贝构成的同源基因对更近。3.通过基因结构分析,发现甘蓝型油菜type Ⅱ型基因的内含子的个数和长度整体都要大于type Ⅰ型,这导致了type Ⅱ型基因序列长度整体要大于type Ⅰ型。通过蛋白基序分析发现除了MADS-box和K-box结构域的组成基序外,其它功能未知的基序在type Ⅰ和type Ⅱ型各自不同亚类中呈现特异性分布的特点,还发现进化树同一分支中的甘蓝型油菜同源基因的基因和蛋白基序结构非常相似。4.通过CRISPR/Cas9技术创建ful和ind突变体材料,从基因表达水平上分析了拟南芥裂角调控因子的同源基因在甘蓝型油菜中的相互作用,以揭示甘蓝型油菜可能的角果开裂机制。半定量结果表明FRUITFUL(FUL)负调控SHATTERPROOF(SHP)基因的表达,定量PCR结果表明INDEHISCENCE(IND)正调控裂角调控网络下游基因NST1C04和ADPG1A07的表达,从而促进角果开裂。同时从激素调控角果开裂的角度分析了IND对赤霉素合成关键酶GA3ox1A06基因的调控作用,结果表明IND正调控GA3ox1A06基因的表达,从而促进角果开裂。上述结果表明了甘蓝型油菜与拟南芥裂角机制极大程度的相似性。