香蕉是世界重要的热带水果,因其多为三倍体,长期以来,香蕉育种多以筛选突变体为主,然而,人们对香蕉自发突变的分子机理知之甚少。研究突变机理,可以更好的了解突变的规律,为更好的利用突变进行有效的育种提供指导。香蕉果皮带毛突变体由“巴西”香蕉突变而来,其花梗、果实、雄花苞片等部位均表现有毛特征,花期提前。本研究以香蕉果皮带毛突变体为试材,构建突变体／野生型SSH库,筛选与突变有关的候选基因,同时,进一步优化香蕉遗传转化条件,为更好的验证香蕉基因功能奠定基础。主要研究结果如下：利用抑制性差减杂交(SSH)技术,分别以香蕉果皮带毛突变体和野生型为"tester"和‘’driver",构建正反双向两个差减cDNA文库,共获得591个基因片段,其中来自正向文库的325个,来自反向文库的266个。所得序列经BLAST比对分析结果显示：正向文库中206条序列与NCBI数据库中已知功能基因有较高同源性,7条序列与未知功能基因具有同源性,112条序列未能找到同源基因；反向文库中238条序列与NCBI数据库已知功能基因有较高同源性,9条序列与未知功能基因具有同源性,19条序列未能找到同源基因。通过gene ontology (GO)功能推测及归类,可将这些基因分为21亚类。根据前人关于植物表皮毛发育调控的研究结果和差减cDNA文库中筛选到的基因的功能推测,本研究选取4组22个可能与表皮毛发育相关的基因,采用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR的方法分析它们在野生型与突变体中的表达差异及在果实表皮毛发育过程中的表达变化。4组基因如下：(1)3个可能的关键转录因子：①MYB在表皮毛快速发育过程中,野生型中的表达量明显高于突变体中；②WD40在表皮毛发育的初始阶段在突变体中的表达量较高；③B-ZIP在表皮毛发育的成熟期及后期在突变体中的表达量稍高；(2)9个与激素信号相关的基因：①ARP(auxin repressed protein)在表皮毛快速生长期,突变体中表达量高于野生型；②ILR (IAA-amino acid hydrolase ILRl)在果实表皮毛发育过程中表现为折线状,虽然在两种表型中的趋势一致,但在表达量上还有一定差异：③2个ABAR(abscisic acid8’-hydroxylase)表达模式不同,编号M49在突变体和野生型中的表达差异不大,M286在表皮毛发育初期在野生型中的表达明显高于突变体；④4个ARF (auxin response factor)表达趋势各异,但总体表现为在表皮毛快速生长期,野生型中的表达高于突变体；⑤P2/ERF在野生型中的表达量始终高于突变体；(3)4个MAPK基因中,其中1个片段表现为表皮毛发育期在野生型中的表达量较高,另外3个在表皮毛发育期在两种表型差异不大；(4)与细胞分裂有关的6个基因,在两种表型中的变化趋势大体相同,基本上表现为随着果实及其表皮毛的发育表达量逐渐降低。可见,突变引起一系列基因的表达出现变化。MaERF基因在果实表皮毛发育过程中,在野生型中的表达量始终大于在突变体中的表达量。为了深入了解其功能,通过RACE技术获得其cDNA全长,对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析,认为该基因属于ERF亚家族的B2亚群,含有一个AP2/ERF保守结构域,多个亲水区和疏水区,但无跨膜结构,为非分泌蛋白：MaERF基因在基因组中低拷贝存在,含有一个内含子。RT-PCR分析表明,MaERF在香蕉各组织中均有表达,在生殖器官中的表达量较高。MaERF在拟南芥中的超表达研究显示,转基因植株表型没有明显变化,可能与表皮毛发育关系不大。MaMYB基因在突变体和野生型香蕉果皮中表达也有明显差异,通过RACE技术获得其cDNA全长,对其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析,认为该基因属于R2R3MYB基因亚族,含有两个保守结构域,多个亲水区和疏水区,但无跨膜结构,为非分泌蛋白；MaMYB基因在基因组中低拷贝存在,含有一个内含子。RT-PCR分析表明,MaMYB在香蕉各组织中均有表达,其中在生殖器官中的表达量较高。MaMYB基因在拟南芥中的超表达研究显示,转基因植株叶片表皮毛减少,花器官表皮毛缺失,根系加长,果夹较野生型短,表明MaMYB可能参与了调控果皮表皮毛的发育,同时还可能与果实发育有关。为了更好的利用功能基因进行香蕉生物技术育种,对“巴西”香蕉胚性悬浮细胞遗传转化体系进行了优化,结果表明悬浮细胞对卡那霉素有一定抗性,适合作为筛选剂的抗生素为潮霉素和除草剂(Basta),浓度分别为10mg/L和5mg/L；悬浮细胞每2周继代一次,以继代5-6d的悬浮细胞为试材,以bar基因为筛选标记,悬浮细胞与菌液共培养6h后直接进行筛选培养,再生植株的转化率较高,可达到75%,阳性植株抗除草剂能力明显提高。