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植物雄性不育性（Male sterility）在杂交育种中具有较为显著的社会效益和经济效益。在茄子杂交育种过程中,雄性不育系可以有效的解决杂交制种中繁重的人工授粉、人工去雄等问题,从而提高种子质量、降低种子成本。功能性雄性不育是植物雄性不育的一种类型:它的特点为花药无法正常开裂,但是可产生正常有活力的花粉,因为不能散粉,因此造成不育。花药不开裂的机制在功能性雄性不育植物中尚未有明确定论。在许多学者对茉莉酸（Jasmonic acid,JA）的研究中发现,JA在调控花药开裂、花丝伸长和花粉发育中起着重要作用。在本研究中,以茄子S12（功能性雄性不育）和F142（可育）为材料,通过转录组测序,对茄子S12和F142花药中的差异表达基因（DEG）进行了分析。转录组分析和内源激素测定结果都表明JA在茄子花药开裂中发挥着重要的作用。进一步通过酵母双杂交和酵母单杂交方法分析了JA代谢途径中基因之间的相互关系,就JA代谢途径在茄子功能性雄性不育中的分子调控机制进行了探讨,从而为揭示功能性雄性不育的分子调控网络研究提供一定的依据。主要研究结果如下:1.差异表达基因的初步筛选通过对花药正常开裂茄子（F142）与花药不开裂茄子（S12）的花药进行转录组分析,共筛选出2670条差异表达基因。其中显著下调的差异表达基因有742条,显著上调的差异表达基因有1928条。将差异表达基因进行富集分析,结果显示,在氨基糖和核苷酸糖代谢通路（Metabolic pathways）、植物激素信号转导途径、肌醇磷酸代谢途径（Amoebiasis）、类黄酮生物合成途径（ECM-receptor interaction）和脂肪酸生物合成途径的富集程度最高。对差异表达基因进行进一步的筛选,发现植物激素转导途径与花药开裂相关的差异表达基因较多,因此对茉莉酸（JA）、生长素（IAA）、赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）、细胞分裂素（CTK）、乙烯（ETH）和油菜素内酯（BR）信号通路中关键基因的表达水平进行了分析,结果在JA代谢通路中,鉴定出5个关键基因,包括DAD1、LOX、COI1、JAZ1和JAR1基因,其中2个显著上调,3个下调;鉴定出CTK信号通路中的1个关键基因和脱落酸信号通路中的2个基因;在IAA信号通路鉴定出4个关键基因,3个上调和1个下调;在ETH信号通路鉴定出4个关键基因,都显著上调;BR途径中有4个基因均显著上调。另外,还有9个基因在其他激素信号通路中富集,其中2个基因显著下调。2.JA途径中基因的克隆与表达分析对转录组分析奠定出的JA代谢途径的SmLOX、SmDAD1、SmJAR1、SmCOI1和SmJAZ1五个差异表达基因进行同源克隆,全长分别为2508 bp、744 bp、1191bp、1653 bp和756 bp,分别编码836、248、397、551和252个蛋白,相对分子质量分别为94.52、26.89、43.74、62.18、28.00,等电点分别为5.3、8.23、7.71、6.24、9.22。RT-PCR分析表明,SmJAZ1和SmJAR1在S12中的表达量显著上调,而SmLOX、SmDAD1和SmCOI1的表达水平却显著下调。3.茄子SmCOI1蛋白的亚细胞定位通过农杆菌LBA4404介导将载体转化至烟草叶片的表皮细胞内,观察发现pCAMBIA1300-GFP-COI1载体转化的烟草叶片表皮细胞中绿色荧光只分布在细胞核中,表明茄子SmCOI1蛋白存在于细胞核中。4.Sm LOX、SmDAD1、SmJAR1、SmCOI1和SmJAZ1蛋白互作分析酵母双杂交研究发现:LOX（AD）+COI1（BK）、LOX（AD）+JAZ1（BK）、DAD1（AD）+JAR1（BK）、DAD1（AD）+COI1（BK）、DAD1（AD）+JAZ1（BK）、JAR1（AD）+JAZ1（BK）、LOX（BK）+COI1（AD）、LOX（BK）+JAZ1（AD）、DAD1（BK）+JAR1（AD）、DAD1（BK）+COI1（AD）、DAD1（BK）+JAZ1（AD）、JAR1（BK）+JAZ1（AD）组合均无蓝斑长出,但LOX（AD）+DAD1（BK）、LOX（BK）+DAD1（AD）、COI1（BK）+JAZ1（AD）、JAZ1（BK）+COI1（AD）有蓝斑出现,表明SmDAD1蛋白与SmLOX、SmCOI1蛋白与SmJAZ1蛋白均有相互作用。进一步通过原核表达试验验证,结果与酵母双杂交的一致。5.茄子SmDAD1启动子克隆和表达分析通过染色体步移法扩增获得SmDAD1启动子,全长746 bp,运用在线软件分析发现SmDAD1启动子上含有多个TATA-Box和CAAT-Box关键顺式作用元件,同时含有一系列光响应元件A-Box、G-Box、Box III、GATA-motif,激素调节相关的元件ABRE、GARE-motif,分生组织表达元件CAT-box、MYB结合位点等。GUS染色分析发现,SmDAD1在拟南芥茎中没有表达,在根、叶片和花药中都有表达。用不同植物激素喷施转基因幼苗发现MeJA、ABA、GA、SA、IAA和ACC均可以不同程度诱导GUS的表达。其中,MeJA和ABA诱导GUS的表达极显著,GA、SA、IAA和ACC诱导GUS的表达显著。6.LOX、JAR1、COI1、JAZ1蛋白与SmDAD1启动子互作分析酵母单杂交鉴定发现,Y1H（prDAD1+LOX）、Y1H（prDAD1+JAR1）、Y1H（prDAD1+COI1）和Y1H（prDAD1+JAZ1）不能在SD∕-Leu∕AbA400上长出白色菌斑,表明LOX、JAR1、COI1、JAZ1蛋白与SmDAD1启动子无法发生相互作用。双萤光素酶系统试验得到的结果与酵母单杂交试验相一致。