本工作系统分析了六个果实发育调控基因在菘蓝中的表达模式,并对果实开裂关键基因IiSHP2进行了功能研究。通过克隆、多重序列比对和蛋白质建模分析表明,菘蓝Ii SHP1、IiSHP2、Ii AG和Ii FUL都是典型的MIKC型MADS-box转录因子。Ii ALC和Ii IND是典型的b HLH家族转录因子。进化树的构建进一步阐述了这六个菘蓝果实发育基因与其同源基因间的进化关系。通过q RT-PCR表达模式分析发现,Ii SHP1、IiSHP2和Ii IND仅在菘蓝果实的果皮中表达,而Ii AG、Ii FUL和Ii ALC在果皮区域内和果翅中都可以表达。基因组序列克隆及分析发现IiSHP2的基因组序列由7个外显子、6个内含子以及转录起始位点上游的2100bp调控序列构成。它与5’非翻译区共同构成2502bp启动子序列。启动子序列中仅含有3个CAr G元件。亚细胞定位结果表明,IiSHP2定位在细胞核中,进一步证实该蛋白是一个MADS-box转录因子。为了研究菘蓝IiSHP2基因的功能,本工作通过农杆菌介导的遗传转化技术制备了35S::IiSHP2过表达拟南芥株系和At2056pro::IiSHP2拟南芥功能回补株系。在拟南芥中组成性表达IiSHP2基因引起早花,莲座叶和茎生叶向上卷曲,叶片变小,花萼转变为心皮,花瓣转变为雄蕊,果实的长度变短,种子出现败育等现象。定量PCR结果显示,组成性表达IiSHP2基因可以上调拟南芥中FT、SOC1、SHP2、IND、STK和AGL15基因的表达,下调FLC、FUL、SERK1、CLF和ICU1基因的表达,均与表型观察结果一致。通过石蜡切片技术和表型对shp1 shp2双突变体功能回补株系果实边缘的木质化层进行观察,发现角果由不开裂表型恢复为开裂表型,开裂区的木质化层也得以恢复。进一步对木质化层形成相关基因IND和开裂相关基因ALC的表达水平进行定量检测,发现其表达量均相较于shp1shp2突变体有显著的上调。酵母双杂交实验也表明,IiSHP2与E类MADS-box蛋白Ii SEP1具有较强的相互作用,与Ii SEP4具有较弱的相互作用,与其他的菘蓝MADS-box蛋白均不发生相互作用。与拟南芥SHP2蛋白相比功能相同且保守。综上所述,菘蓝不开裂果实的表型可能与IiSHP2基因组上游调控序列的启动元件数目变化及其所引起的时空表达模式发生变化有关,但与IiSHP2蛋白保守的结构和功能无关。