动物有雌性和雄性之分,植物也有雌株、雄株之分,植物的性别多数为XY型性别决定,雌雄异株植物是研究植物性别决定的绝佳材料,截止到目前植物性别决定和性别分化的关键性基因并未得到。石刁柏(Asparagus officinalis L.)是百合科(Liliaceae)天门冬属(Asparagus)的多年生重要经济作物,典型的雌雄异株植物,目前已克隆得到一些与石刁柏花发育相关的基因,如AODEF、AOGLOA、AOGLOB等。本文以石刁柏(UC309)雌雄株为材料,采用半定量和实时荧光定量技术对部分差异基因进行了组织特异性表达分析研究。克隆了石刁柏雄花差异表达基因。主要研究结果如下:1.通过RACE技术扩增得到AO4-5基因的c DNA全长序列,将序列拼接后进行初步分析,结果表明:AO4-5基因的c DNA全长是1348bp,5′UTR区长度为77bp,3′UTR区长度为194bp,该全长序列中包含一个长度为1077bp的ORF(开放阅读框),该阅读框编码358个氨基酸的多肽链。通过在线工具NCBI Blastx,对AO4-5.的氨基酸序列进行比对,找到在其他植物中同源性较高的氨基酸序列,进行比对后构建系统进化树,结果显示,该基因同类蛋白相似度介于43%到66%之间;相似性最高的是小果野蕉Musa acuminata,相似度达66%。2、利用Ex Pasy、Net Oglyx/Net Nglyc、Coils Output、TMHMM、Signal P等软件对AO4-5基因进行生物信息学分析,结果表明:该基因表达蛋白的氨基酸相对分子量为39326.6,等电点(p I)6.24;多肽链中亲水性氨基酸、疏水性氨基酸均匀分布于整个肽链之中,疏水指数为-0.160,属于亲水性蛋白;该基因氨基酸序列的二级结构为α-螺旋、β-折叠和不规则卷曲,所占比例分别为33.80%、13.97%和52.23%;其氨基酸序列共有13个磷酸化位点,其中5个丝氨酸(Ser)位点,1个苏氨酸(Thr)位点,7个酪氨酸(Tyr)位点;该氨基酸序列第7位至第29位氨基酸位于跨膜区域;Signal P分析表明AO4-5基因具有信号肽并且分泌蛋白。3、通过RT-PCR、Q-PCR对AO4-5基因在石刁柏雌雄株的表达模式分析表明,AO4-5基因只有在雄花中有表达,在雄花苞、雄根、雄茎、雄叶和雌花苞、雌花、雌根、雌茎、雌叶中的表达量基本一致,并且远远低于在雄花中的表达量。AO4-5基因在雌雄株花器官的表达模式中存在着明显的差异,其他成熟组织并不存在明显的差异。4、推测AO4-5基因表达蛋白为GDSL脂肪酶,GDSL脂肪酶属于水解酶家族成员。GDSL脂肪酶由丝氨酸、天冬氨酸(或谷氨酸)以及组氨酸组成具有催化作用的三联体,由于GDSL家族脂肪酶的活性丝氨酸在N端,所以GDSL脂肪酶又被归类于SGNH水解酶的成员。植物中,GDSL脂肪酶被大量克隆,如模式之物拟南芥以及油菜、高粱、玉米等,研究表明GDSL脂肪酶很可能在植物的生长发育调控机制中起到关键性作用。