大白菜（Brassica campestris ssp.pekinensis）是十字花科芸薹属芸薹种的重要蔬菜作物,其花瓣的形状、大小和颜色对于保护雄蕊和雌蕊、吸引昆虫、完成有性生殖过程起重要的作用。阐明花瓣形态建成的分子机制,不仅是植物发育生物学研究的任务之一,也受到园艺学家的关注。在前期的研究中,我们利用游离小孢子培养和60Co-γ射线诱变技术,获得了一份大白菜花瓣退化突变体（pdm）（Huang et al.,2014）,并预测Bra040093为突变候选基因。本研究进一步验证了pdm的突变候选基因,分析了突变基因调控花瓣发育的基因网络。主要研究结果如下:1.候选基因克隆测序证明了其存在2个SNP变异经过克隆测序及序列比对,发现野生型品系‘FT’与突变体pdm候选基因Bra040093的cDNA序列长度皆为1995bp,突变体pdm的cDNA序列第1696和1701位发生了SNP突变,分别由A→T和C→T。DNA克隆测序所得的SNP分析结果与cDNA一致,说明这2个SNP位于外显子上。候选基因Bra040093在野生型‘FT’中编码664个氨基酸,在pdm中由于第1696位发生碱基替换,由密码子AAA突变为TAA,导致氨基酸序列提前终止,仅编码565个氨基酸。利用‘FT’的氨基酸序列构建系统进化树,发现Bra040093与拟南芥的ACX1基因高度同源,遂命名为BrACX1,预测BrACX1是过氧化物酶体上ACOX家族的碱性亲水蛋白。2.BrACX1基因在突变体pdm中下调表达证明其在花瓣发育中起重要作用通过测定ACX的酶活性,证明‘FT’与pdm各组织间的酶的活性变化趋势是一致的,且在‘FT’各组织中的酶活性皆显著高于pdm,在当天开放的花中ACX酶的活性最强;利用Western Blot技术进行蛋白水平的差异表达分析,发现BrACX1基因在‘FT’的各组织中表达量较高,在pdm的各组织中几乎没有表达;利用qRT-PCR进行不同组织、不同等级的花蕾和不同花器官的表达量分析,表明‘FT’在各组织、各等级的花蕾及花器官中的表达量皆显著高于pdm。3.茉莉酸（JA）喷施试验验证了Bracx1基因调控花瓣形态建成的功能通过测定‘FT’和pdm花蕾及花瓣中的JA含量,发现两者之间存在显著差异,‘FT’显著高于pdm。利用外源JA喷施突变体pdm的花序,发现其花瓣恢复正常;用JA生物合成抑制剂DIECA喷施野生型‘FT’的花序,发现其后续开放花朵的花瓣皱缩,表型与pdm相近。上述结果间接验证了候选基因Bracx1影响花瓣形态建成的功能。此外,我们还对JA作用的持续时间和运输方向进行了分析,发现JA在外源喷施处理后的第2天（48h）开始发挥作用,一直持续到第5天;JA在植物体内至下而上运输发挥作用。4.RNA-Seq分析初步构建了JA调控花瓣开展的基因网络‘FT’vs pdm和（pdm+JA）vs pdm的差异转录组分析结果表明,两个比较组具有一致的基因差异表达趋势,其共差异表达基因（DEGs）有10,160个。在这些DEGs中,与花器官发育相关的有69个,其中11个为JA调控花瓣发育的相关基因,涉及7种对JA有反应的调控因子,包括MYB21,AP1,SPK1,SPT,TCP4,GIF1和JAG,其中MYB21和AP1可直接调节花瓣发育,SPK1和SPT通过细胞扩增调节花瓣形态,TCP4,GIF1和JAG通过细胞增殖调节花瓣形态。最终,这些基因的共同作用影响了突变体pdm中的花瓣开展。