茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)是我国重要的经济作物之一。但常规育种技术的局限性,如连锁性状遗传分离困难、远缘杂交困难、选育优良品种周期长、有益的突变频率太低和气候环境影响花期等因素制约了对茶树优质资源的利用,使得茶树优良品种选育难以取得突破性的进展。而基因工程的出现则为茶树育种提供了广阔的应用前景。近些年现代分子生物技术的快速发展,为茶树的品种选育和性状的定向改良提供了重要的技术支持。研究者们通过分析拟南芥、水稻、矮牵牛等雄性不育突变体及花粉发育过程中差异表达的基因,获得了在植物花粉发育的不同时期的表达基因,不同实验分析验证了这些基因在花粉发育途径中可能的作用。研究发现CYP704C、MS2和CYO703A基因都参与植物花粉外壁的形成,基于之前的结果,本研究从‘铁观音’茶树不同组织部位中分离得到CsCYP704C基因的CDS序列,研究茶树CYP704C基因在茶树不同组织和器官中的表达情况;构建CsCYP704C基因过量表达载体并转化野生型拟南芥及拟南芥MS2和CYP704C突变体进行基因功能验证。主要研究结果如下:(1)CsCYP704C基因克隆:以‘铁观音’的叶片c DNA为模板,克隆获得了CsCYP704C基因的编码区。对其编码区序列分析表明CsCYP704C基因编码区全长为1527 bp,共编码508个氨基酸。序列比对分析发现茶树CsCYP704C氨基酸序列与其他物种的CYP704C之间序列相似性为62.03%-76%。与榴莲、葡萄和橡胶的相似性最高,达到76%,与番木瓜和芝麻的相似性最低,为62.03%。(2)CsCYP704C基因的组织特异性表达分析:在本研究中,我们分析了CsCYP704C基因在三个品种(‘铁观音’、‘槠叶齐12号’和‘福鼎大白’)不同组织中的转录水平。结果显示CsCYP704C基因在三个品种的萼片、花丝、雄蕊、花瓣、花药和成熟叶片中均有一定量的表达,但在花丝中的表达量均为最高,萼片和雌蕊中的表达量最低。同时,‘槠叶齐12号’中CsCYP704C基因在每个部位表达量均较高,为CsCYP704C在‘福鼎大白’和‘铁观音’中表达量的二倍。(3)CsCYP704C过表达载体的构建及CsCYP704C基因功能验证:成功构建了35S::CsCYP704C过量表达载体,通过农杆菌介导的方法转化野生型拟南芥并成功获得转基因植株,并对转基因植株进行形态学及细胞学观察。除此之外,还进行了35S::CsCYP704C过量表达载体转化MS2和CYP703拟南芥突变体的试验,后续阳性植株筛选及鉴定的工作正在进行中。