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梅花(Prunus mume)是中华民族的传统名花,花色和枝形丰富,是重要的园林观赏植物。垂枝梅花是梅花中具有枝条下垂特性的一类具有独特观赏价值的品种群。目前关于梅花垂枝的研究已表明,垂枝性状是由一个主效基因和多个微效基因控制,并将其关联到第7号染色体上,梅花基因组重测序试验将枝条垂枝性状进一步关联到13个候选基因,但以上研究尚不能全面解释垂枝表型性状的形成机理。本研究以’六瓣’×’粉台垂枝’F1代垂枝和直枝梅花群体为研究对象,首先基于垂枝和直枝梅花生长数据,建立了枝条生长模型,计算梅花基因组重测序群体枝条不同位置的倾斜角度,作为表型性状展开全基因组关联分析。其次,设计了外源激素IAA和GA3实验处理梅花一年生嫩枝试验,开展了结合生物信息技术分析方法试验,对比垂枝梅花和直枝梅花一年生嫩枝响应外源激素IAA和GA3处理的差异表达基因,根据在线数据库富集分析差异表达基因,筛选影响梅花垂枝性状的关键基因。主要结果如下:(1)建立了垂枝和直枝梅花枝条生长模型,分别用三次函数和指数函数描述垂枝梅花和直枝梅花枝条的生长状况,第3个测量点倾斜角度适合作为表型性状开展全基因组关联分析,筛选出7个位于QTL定位区间的SNP位点。(2)外源激素IAA能够改变垂枝和直枝梅花枝条倾斜角度,而外源激素GA3仅能改变直枝梅花枝条倾斜角度,垂枝梅花枝条对外源施加的GA3激素不敏感。改变梅花枝条倾斜角度的外界因素,影响由高到低依次为IAA、向光性生长、GA3。(3)梅花垂枝表型性状主要与苯丙素生物合成通路、植物激素信号转导通路以及淀粉和蔗糖代谢通路相关。苯丙素生物合成途径中,参与过氧化物酶作用过程的PER类基因与垂枝性状和外源GA3有关联,PER类基因是影响梅花垂枝性状的关键基因。本研究初步探索了梅花垂枝性状与植物激素应答的分子调控机制,为植物枝条向重力性方向的生长机制提供理论依据,对垂枝株型观赏植物的育种具有指导作用。