白菜类作物属于十字花科（Cruciferae）芸薹属（Brassica）,其中不结球白菜（Brassica rapa ssp.chinensis）原产于中国,起源于长江下游太湖地区,栽培历史悠久,是我国广泛种植的蔬菜作物之一。不结球白菜有着丰富的遗传资源,国内外广泛引种和杂交选育,又形成了许多新的变异类型,使其遗传背景变得更加复杂。不结球白菜不同品种的开花时间存在广泛变异。例如,同样在9月播种,‘五月慢’在5月开花而‘四九菜心’在11月开花。不结球白菜不同品种开花时间必须进行调整,以保证它们相互匹配。本研究分离了三个不结球白菜基因BcMAF1、BcMAF2和BcFLC2,分析了它们的组织定位及亚细胞定位,利用转基因拟南芥和不结球白菜沉默植株研究了功能,利用酵母单杂、双荧光素酶试验结合定量PCR结果筛选了各自的下游基因。同时,利用sRNA测序技术挖掘不结球白菜春化相关的miRNA。研究结果如下:1采用同源克隆方法从不结球白菜中克隆得到BcMAF1的cDNA全长。分别在拟南芥和不结球白菜中对该基因进行功能描述。亚细胞定位和序列分析表明BcMAF1是一个核定位蛋白,包含了一个保守的MADS-box结构域。定量分析揭示BcMAF1在不结球白菜叶片、茎和花瓣中表达量较高,并响应短期低温。过表达BcMAF1的拟南芥和沉默内源BcMAF1的不结球白菜显示该基因抑制开花。过表达BcMAF1的拟南芥中,AtAP3的表达量下调而AtMAF2的表达量上调。同时,在沉默内源BcMAF1的不结球白菜中,BcAP3表达量上调而BcMAF2表达量下调。酵母单杂和双荧光素酶试验说明BcMAF1可以结合BcAP3和BcMAF2的启动子。结果表明,BcMAF1可以通过直接激活BcMAF2和抑制BcAP3来抑制开花。2采用同源克隆方法从不结球白菜中克隆得到BcMAF2的cDNA全长。亚细胞定位分析表明BcMAF2编码了 一个核蛋白,含有一个高度保守的MADS-box结构域。定量分析显示BcMAF2在叶片和花中高度表达。观察BcMAF2过表达拟南芥植株的表型,发现所有过表达植株都是晚花表型。和对照植株相比,转基因植株中AtTEM1表达量增加而AtMAF2表达量减少。同时,沉默了内源BcMAF2的不结球白菜,表现出早花表型。沉默植株中BcMAF2和BcTEM1表达量下调。酵母单杂和双荧光素酶试验进一步表明,BcMAF2蛋白可以直接结合BcTEM1启动子并激活其表达,这在拟南芥中并未报道。不结球白菜BcMAF2还存在自我抑制。结果表明,BcMAF2可以通过促进BcTEM1的表达来抑制开花。3采用同源克隆方法从不结球白菜中克隆得到BcFLC2的cDNA全长。和拟南芥FLC序列比较表明,BcFLC2在N端也有一个MADS结构域。BcFLC2表达量在叶片、根、茎和雄蕊中较高,同时它的表达响应春化。不同于AtFLC2的表达模式,BcFLC2表达量在春化处理第二周有一个上调,说明BcFLC2可能参与了短期低温调节开花。拟南芥过表达BcFLC2导致晚开花,而沉默BcFLC2的不结球白菜导致早开花。BcFLC2作为一个转录因子,定位于细胞核。酵母单杂分析说明BcFLC2可以和BcTEM1、BcSOC1、BcSPL15和BcMAF2的启动子结合。结果表明,BcFLC2在不结球白菜花期调控中发挥了关键作用,通过控制BcTEM1、BcSOC1、BcSPL15和BcMAF2的表达起着开花负调节子作用。4通过sRNA测序得到208个已知和535个新miRNA,其中显著差异表达的20个已知和66个新miRNA视为春化相关miRNA。基于同源序列搜索,预测了相应靶基因。挑选11个miRNA和8个靶基因进行定量PCR检测它们的表达模式。GO和KEGG分析表明多数靶基因在激素信号通路显著富集。春化后IAA降低和GA3增加,表明IAA和GA3可能响应春化。结果表明,在不结球白菜中春化可以通过miRNA影响激素途径来调控开花。