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MADS-box转录因子家族是植物中研究最为深入的基因家族之一,在植物的成花诱导、花器官发育、休眠及果实发育等生物学过程中发挥着极其重要的作用。DAM基因属于MADS-box基因家族,与拟南芥中的SVP/AGL24类MADS-box基因同源。目前,DAM基因对果树芽休眠的调控机制已有一些研究,在不同的多年生温带果树如桃、梨、苹果、梅和猕猴桃中进行了克隆分离并进行表达分析及功能鉴定。虽然前人已经通过同源克隆的方法获得3个梨DAM基因,但是,对其的研究主要集中在表达模式分析方面,缺乏功能验证,因此有必要对梨DAM基因展开更全面的研究。本研究通过系统进化分析和共线性分析获得了 5个梨DAM基因,并对其进行了表达分析、互作分析及功能验证等。主要结果如下:1、梨MADS-box基因家族的鉴定在’砀山酥梨’基因组中共鉴定了 100个MADS-box基因家族成员,通过系统进化分析可将其分为17个进化枝。共线性分析表明梨在30-45百万年前经历的全基因组复制事件促进了 MADS-box基因家族成员的扩张。不同的MADS-box基因在梨果实发育和梨芽休眠过程中的表达模式差异较大,扮演着不同的角色。2、梨DAM基因的鉴定在’砀山酥梨’基因组中共鉴定了 5个DAM基因,命名为PpyMADS28、PpyMADS29、PpyMADS30、PpyMADS31和PpyMADS71。蛋白互作分析发现除PpyMADS30蛋白以外,其余DAM蛋白之间均存在互作。梨DAM基因在高需冷量品种’砀山酥梨’和低需冷量品种’翠冠’休眠过程中的表达模式相似,但是在高需冷量品种中的变化较大,其中PpyMADS28、PpyMADS29和PpyMADS71在梨芽内休眠过程中表达不断上升,打破内休眠后表达急剧下降;而PpyMADS30和PpyMADS31在梨芽进入内休眠后表达一直下调。此外,在’雪青’开花过程中,PpyMADS28、PpyMADS29和PpyMADS31在雄蕊中有较高的表达。3、梨DAM基因在拟南芥中的过表达研究通过蘸花法获得了DAM基因过表达拟南芥株系。PpyMADS28、PpyMADS29和PpyMADS31基因在拟南芥中过表达会造成花萼叶化、花后不脱落和育性降低的表型,其中PpyMADS31基因过表达株系表型最为明显。但未发现PpyMADS30和PpyMADS71基因过表达对拟南芥花发育和育性造成影响,说明梨DAM基因具有功能分化。并未发现过表达DAM基因对拟南芥种子萌发造成影响。4、梨DAM基因可变剪接研究cDNA克隆发现PpyMADS31和PpyMADS71基因存在可变剪接。在’砀山酥梨’中共分离出3种PpyMADS31基因剪接异构体和4种PpyMADS71基因剪接异构体。不同剪接异构体之间存在蛋白结构差异,且结构差异对蛋白之间的互作造成影响。PpyMADS31基因的3种剪接异构体在拟南芥中过表达后的表型不同,说明PpyMADS31剪接异构体蛋白结构的差异导致了功能差异。PpyMADS71基因的4种剪接异构体在拟南芥的过表达株系中暂时未观察到表型差异。综上所述,本研究在梨基因组中共鉴定出5个DAM同源基因,其中PpyMADS28、PpyMADS29、PpyMADS31和PpyMADS7 可能参与梨休眠过程的调控,PpyMADS28、PpyMADS29和PpyMADS31可能参与开花过程中花器官的发育。此外,DAM基因存在可变剪接,不同剪接异构体功能存在差异。本研究初步揭示了梨DAM基因的进化与功能分化,为进一步研究DAM基因功能及分子调控网络奠定基础。但本研究的功能分析以异源拟南芥为材料,不能完全揭示梨DAM基因的功能,需要进行同源转基因验证。