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刺梨（Rosa roxburghii Tratt）属于蔷薇科植物,因其果实形似梨且表面着生密集的小肉刺故名刺梨,刺梨果实口感独特且营养丰富特别是富含维生素C、类黄酮等抗氧化物,因此在贵州广泛种植。但目前对刺梨果实发育,包括果刺形成、抗氧化物合成和花期等重要品质特征相关的基因研究鲜有报道。在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中,TRANSPARENT TESTA GLABRA 1（TTG1）基因参与调控植株表皮毛和根毛数量、花青素含量、种皮颜色以及开花时间等多个重要性状。因此本研究首先通过克隆得到了刺梨RrTTG1基因的序列并进行了生物信息学分析;接着利用实时荧光定量PCR、原位杂交和亚细胞定位研究了RrTTG1的时空表达和蛋白定位;然后通过转基因植株研究RrTTG1的生物学功能;最后通过酵母双杂以及双分子荧光互补研究了RrTTG1的作用机理。本研究可为刺梨果刺形成、花青素积累以及开花的调控提供理论基础和遗传资源。主要研究结果如下:1.RrTTG1基因的CDS长为1041 bp,编码产物为一个含346个氨基酸的蛋白质,其分子大小为38.63 k Da且等电点是4.95,具有亲水性。RrTTG1含有4个WD40重复蛋白结构域,属于WD40蛋白家族。系谱树结果表明RrTTG1与玫瑰（Rose rugosa）、月季（Rosa chinensis）、栽培草莓（Fragaria x ananassa）、森林草莓（Fragaria vesca）和覆盆子（Rubus idaeus）等蔷薇科植物的同源TTG1的相似性更高,分别是99%、98%、96%、96%和94%,而与双子叶模式植物拟南芥TTG1的相似性为79%。2.通过qRT-PCR和原位杂交分别检测了RrTTG1在各个营养器官中的表达,结果显示RrTTG1在叶片中的表达最高,其次是花芽。原位杂交结果与q RT-PCR结果一致,同时发现RrTTG1在维管束中富集,暗示RrTTG1m RNA可能通过维管束进行运输,从而参与其它组织器官的发育。进一步检测RrTTG1在果实发育阶段的表达变化,定量结果显示RrTTG1在果实发育期特别是在幼果时期维持较高的表达水平;而原位杂交结果与q RT-PCR结果一致。同时,观察发现RrTTG1在整个果刺发育过程中高表达,为RrTTG1参与刺梨果刺的发育提供了证据。除此之外原位杂交结果还显示RrTTG1在花芽内部小苞片的薄壁组织中富集,这可能与其参与调控花青素的合成有关。3.构建CaMV35S::RrTTG1:GFP（Green Fluorescent Protein,GFP）载体,通过PEG4000转化拟南芥原生质体,并利用DAPI标记细胞核,Dil标记细胞膜,通过激光扫描共聚焦显微镜观察,结果发现仅在细胞核内观察到RrTTG1:GFP的绿色荧光信号,表明RrTTG1定位于细胞核,为转录因子。4.构建过表达载体RrTTG1-pBI121,通过花序浸染法转化拟南芥的方法获得8株表达量明显升高的T1代过表达植株（OXRrTTG1-1～OXRrTTG1-8）。选取OXRrTTG1-6、OXRrTTG1-7和OXRrTTG1-8三个株系的T2代植株进行表型观察,结果发现过表达株系均表现出叶片表皮毛增多、根毛数量减少、下胚轴花青素富集和种皮颜色加深以及提前开花等表型。利用高效液相色谱法（High Purity Liquid Chromatography,HPLC）检测5 DAG（day after germinate）的幼苗下胚轴花青素含量证实其含量明显升高。5.构建RNAi干扰载体RrTTG1-pDS1301,将上述构建好的过表达载体和RNAi载体转入到农杆菌GV3101中,利用瞬时转化的方法注射刺梨果实,30 d后q RT-PCR定量显示,过表达果实中RrTTG1的表达量升高,RNAi干扰果实中RrTTG1的表达量发生降低。过表达RrTTG1可使刺梨果刺数量有所增加,而RNAi后则相反。6.在拟南芥中,TTG1通过结合特定的R2R3 MYB和bHLH转录因子形成各种不同的MBW复合物来决定细胞命运和物质代谢（Tian et al.,2020）。通过酵母双杂交（Yeast Two Hybrid,Y2H）检测RrTTG1与拟南芥b HLH转录因子At GL3、At EGL3,以及与刺梨RrGL3、RrEGL3的蛋白互作情况,结果显示刺梨RrTTG1可以与At GL3、At EGL3发生互作,说明进化过程中TTG1的功能保守。但有趣的是,在与刺梨这2个b HLH转录因子的互作中,发现RrTTG1只能和RrEGL3发生互作,但不能与RrGL3互作。双分子荧光互补实验（Bimolecular Fluorescence Complementation,Bi FC）结果与酵母双杂结果一致。结合RrGL3在整个时期中低表达,暗示刺梨在进化过程中功能冗余的RrGL3发生退化不能形成BMW复合物,而RrEGL3则保留其功能,通过形成RrTTG1-RrEGL3-RrGL1复合物调控果刺的发育。