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大花紫薇(Lagerstroemia speciosa)是千屈菜科(Lythraceae)紫薇属的落叶乔木,花大色艳且花期长,是优良的园林观花树种。大花紫薇是典型的单瓣花,缺乏重瓣品种。在育种过程中,课题组发现了一株大花紫薇重瓣变异植株,其雄蕊完全瓣化,形成了重瓣花型。因此该重瓣变异植株是研究大花紫薇及紫薇属植物重瓣花形成和起源方式的理想材料。根据花器官发育的ABC模型,本研究从大花紫薇中克隆决定雄蕊和花瓣形成的关键基因——MADS-box家族的B类和C类功能基因,采用实时定量PCR技术对基因表达模式进行了研究。为了验证实时荧光定量的准确性,对适合大花紫薇花发育研究的内参基因进行了筛选及验证。主要结果如下:1.克隆出4个大花紫薇MADS-box基因,包括2个B类基因LsDEF1和LsPI1、2个C类基因LsAG1和LsAG2。序列分析表明,每个基因在单瓣大花紫薇和重瓣大花紫薇中均存在差异,碱基突变和缺失导致氨基酸的改变和缺失,可能造成基因结构发生改变。2.使用实时荧光定量PCR技术检测GAPDH、TUA、TUB、18S、RPⅡ、EF-1-α、ATC、EIF5A和CYP等9个内参基因在大花紫薇不同花发育阶段和不同花器官组织的表达情况,通过软件综合分析发现RPⅡ和EF-1α基因稳定性最好,适合作为大花紫薇花发育研究的内参基因。3.对LsDEF1、LsPI1、LsAG1和LsAG2基因表达模式研究表明,与单瓣大花紫薇相比,重瓣大花紫薇B类基因LsDEF1和LsPI1在花发育后期表达量下调、C类基因LsAG1和LsAG2在花发育前期的表达量上调、B类基因LsDEF1、LsPI1在第四轮花器官(雌蕊)外延表达、C类基因LsAG2基因在第二轮花器官(花瓣)上外延表达,这可能是导致大花紫薇重瓣花形成的重要因素。本研究从分子水平对单瓣大花紫薇和重瓣大花紫薇花发育进行探讨,结果表明B类和C类基因在大花紫薇花发育过程中起重要作用,为大花紫薇瓣性育种等提供了理论指导依据。