开花是高等植物内部遗传因素与外界环境因素共同调节完成的极其复杂生命过程,也是植物进入生殖生长从而具备遗传和繁殖能力的象征。本文克隆了楸树(Catalpa bungei)CbuATX2基因,对其进行了生物信息学分析,并研究了 CbuATX2蛋白与RBL、THX蛋白的相互作用情况,以及转CbuATX2基因的拟南芥(Arabidopsis thaliana)的生物学特性。主要结果如下:(1)楸树CbuATX2基因CDS序列全长为1554 bp,编码一个由517个氨基酸残基组成的蛋白序列,蛋白是不含信号肽和跨膜结构的不稳定亲水性蛋白。CbuATX2有2个保守结构域,属于Pro-Trp-Trp-Pro(PWWP)superfamily,该结构域与赖氨酸、H4K20me上甲基化的组蛋白结合,揭示它们是甲基赖氨酸识别基序;分析系统进化树发现,楸树CbuATX2蛋白与其他属马尾草EgATX1-like蛋白同源性较高;楸树CbuATX2基因启动子含有CAAT-box和TATA-box等基本元件,还含有光响应、低温响应、生长素响应等元件,表明CbuA TX2基因与光响应密切相关,还可能参与外界环境胁迫响应等过程;蛋白互作预测分析与CbuATX2互作的蛋白共有10个,这些蛋白中有4个(HTR 4、AT1G13370、AT1G75600、HTR11)属于组蛋白超家族蛋白、其余为WDR5a(组蛋白甲基化酶)、ATXR5(组蛋白赖氨酸N-甲基转移酶)、RBL(转导蛋白)、TRO(蛋白Trauco)、PIE1(染色质重塑蛋白)、THX(硫氧还蛋白X),预测结果中蛋白互作较强的是RBL蛋白。(2)构建pGBKT7-CbuA TX2酵母表达载体,通过实验证明CbuATX2蛋白无自激活活性且对Y2Hgold菌株不存在毒性影响;通过酵母双杂交实验证明CbuATX2蛋白与RBL、THX蛋白存在微弱相互作用,推测CbuATX2基因协同RBL、THX基因调控植物花期及生长发育的过程。(3)构建pROKⅡ-CbuA TX2植物过表达载体,利用花序浸染法遗传转化拟南芥,PCR检测结果显示CbuA TX2基因已整合到拟南芥基因组中。转基因拟南芥种子萌发率和野生型无显著差异,表明过量表达CbuATX2基因对种子无伤害;转基因拟南芥花期晚于野生型,过表达CbuATX2基因能导致拟南芥开花延迟,同时在进入花期时转基因拟南芥莲座叶数量较野生型多;转基因拟南芥株高明显高于野生型,但果荚长度与野生型无显著差异,说明CbuATX2基因对拟南芥植株株高存在一定影响;转基因拟南芥根长明显短于野生型,推测CbuATX2基因对拟南芥根的生长同样存在一定影响;转基因拟南芥莲座叶叶片面积增加,与野生型相比有显著差异,同时连续观测转基因和野生型拟南芥的莲座直径,发现转基因拟南芥莲座直径明显大于野生型,说明CbuATX2基因显著促进拟南芥莲座叶生长。(4)通过RT-qPCR技术分析过表达CbuATX2拟南芥中其他相关内源基因表达变化情况,结果表明CbuA TX2基因对拟南芥CO、FT以及CCA1基因的表达产生影响,过表达CbuATX2基因抑制CO、FT基因的表达水平,同时促进CCA1基因的表达水平。