矮牵牛(Petunia hybrida Vilm.)是一种草本花卉,茄科碧冬茄属,主要的特点是花的色彩丰富,且开花期较长。矮牵牛的遗传背景清晰,花器官大便于观察,易于进行遗传转化,因此常常被用于花器官研究。课题组前期研究发现了一个花药早期特异性表达基因Ph GRP,其过量表达最终会导致雄蕊败育,随后课题组使用Ph GRP基因的特异启动子所构建的钓饵载体对文库进行筛选,获得了PhDof16转录因子。为了鉴定PhDof16基因在矮牵牛花药发育中的功能,本研究对PhDof16基因进行亚细胞定位,并构建干涉载体和超表载体,通过农杆菌转化法转化矮牵牛‘W115’,最后对得到的转基因植株进行表型观测、细胞学分析及表达分析。1.通过亚细胞定位实验发现PhDof16基因表达位置是在细胞核中。2.构建了干涉载体35S::i PhDof16,通过农杆菌介导转化矮牵牛‘W115’,获得抗性植株共18株,PCR阳性检测获得阳性植株9株。对转基因株系进行观测和分析,结果表明:株系4的花药和雌蕊出现变小和变短的现象,部分植株的花冠冠幅也变小;株系4和6的出现了部分小的异常花粉粒且整体萌发率下降,并且在单枚花药花粉粒数量和单枚果荚种子数量都有显著下降;定量PCR结果显示株系4和6中PhDof16基因表达量出现了明显降低。3.构建了超表载体35S::PhDof16,使用同样的方法获得抗性植株共15株,PCR检测得到阳性植株10株。对转基因株系进行观测和分析,结果表明:株系5的整体花冠变大,子房大于野生型,雌蕊柱显著高于野生型,并且出现少量显著变大花粉粒,其萌发率也显著低于野生型;部分株系的单枚花药花粉粒数量显著低于野生型;通过扫描电镜观察株系5的花粉粒,发现花粉粒表面相对于野生型而言纹饰较厚并且排列更紧密;定量PCR检测结果表明株系5中PhDof16基因表达量明显高于野生型株系。以上结果初步表明,PhDof16基因可能对花冠和雄蕊的发育有影响。