1、棗樹（Ziziphus jujuba Mill.）作為一種藥食兩用的經(jīng)濟(jì)林樹種，在我國被廣泛種植。與蘋果、梨等果樹相比，棗樹具有獨(dú)特的開花特性，比如童期短，當(dāng)年即可開花結(jié)果;成齡樹的花芽分化與結(jié)果枝生長同時(shí)進(jìn)行，在一個(gè)生長季內(nèi)即可完成花芽分化到果實(shí)成熟的全過程，不存在花芽休眠的現(xiàn)象。前人研究表明，MADS-box家族基因是調(diào)控植物花器官發(fā)育的關(guān)鍵基因，而目前對(duì)棗MADS-box家族基因的研究還很少。2014年，我們完成了棗的全基因組測序

2、，為在基因組水平開展MADS-box基因家族在棗花果發(fā)育中的作用研究提供了可能。因此，本研究首先利用HMM、GSDS2.0、MEGA5.1和MEME等生物信息學(xué)軟件在基因組范圍內(nèi)對(duì)棗MADS-box家族基因進(jìn)行鑒定及分類，然后利用RT-PCR、qRT-PCR等技術(shù)研究該家族基因在不同棗品種的花及果實(shí)發(fā)育過程中的表達(dá)模式，最后將篩選出的部分基因進(jìn)行轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證，為深入闡明MADS-box基因在棗花器官發(fā)育中的相關(guān)功能提供了線索和參考。本

3、研究的主要結(jié)果如下:
　　1.在棗基因組中鑒定出52個(gè)MADS-box基因，其中包括24個(gè)Ⅰ型基因，28個(gè)Ⅱ型基因。Ⅰ型基因分為3個(gè)亞家族:Mα、Mβ和Mγ亞家族，分別包含16、5、3個(gè)基因。Ⅱ型基因又分為MIKC*和MIKCC亞家族，分別包含3和25個(gè)基因。棗MIKCC型基因分為13個(gè)亞家族，與擬南芥相比，增加了TM8亞家族，與梅花相比，增加了FLC亞家族。
　　2.基于生物信息學(xué)分析，將37個(gè)MADS-box基因定位在棗

4、12條假染色體上，12個(gè)基因位于scaffold上;另外，同源克隆獲得的3個(gè)基因沒有定位到染色體或scaffold上。TypeⅠ中的14個(gè)基因位于7條染色體上，1號(hào)染色體上分布的基因數(shù)目最多;TypeⅡ中的23個(gè)基因在9條染色體中不均勻分布，基因分布數(shù)目較多的是6、8、10、12號(hào)染色體。此外，scaffold1156、1、10號(hào)染色體上存在成簇的MADS-box基因，為串聯(lián)重復(fù)基因。
　　3.組織特異性表達(dá)分析結(jié)果表明，棗MAD

5、S-box基因主要在花、果等生殖器官表達(dá)，發(fā)現(xiàn)MIKC類與花發(fā)育密切相關(guān)，通過該類基因在不同棗品種的花及胚發(fā)育中的時(shí)空表達(dá)模式分析，表明ABCDE類基因在棗花的4輪花器官發(fā)育中呈現(xiàn)規(guī)律的時(shí)序表達(dá)模式，分別在花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊中順序表達(dá)。而SOC1和SVP類基因主要在營養(yǎng)器官中高豐度表達(dá)，CO等調(diào)控基因主要在花發(fā)育前期表達(dá)量較高。
　　4.通過同源克隆獲得6個(gè)Ⅱ型MADS-box基因，其中2個(gè)A類基因、1個(gè)D類基因、3個(gè)E類基因

6、。其氨基酸序列與其他植物同源基因的相似性為79％以上，都含有一段MADS結(jié)構(gòu)域的高度保守序列，編碼約50-60個(gè)氨基酸。
　　5.在擬南芥中過表達(dá)棗E類SEP3亞家族基因（ZjMADS47），發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株具有提前開花和將花序分生組織轉(zhuǎn)變?yōu)榛ǚ稚M織的功能，使擬南芥提前進(jìn)入生殖生長階段，轉(zhuǎn)基因植株前期葉片卷曲、變窄、顏色加深，后期葉片發(fā)黃，長角果變短，種子數(shù)目減少。進(jìn)一步證明了棗E類基因具有調(diào)控植物花和種子發(fā)育的功能。