成花是植物生活史上一个质变的过程，即从营养生长向生殖生长、孢子体向配子体转变的重要转折点，是植物发育过程中的关键环节，整个过程有着复杂的分子调控网络。近几十年来，利用分子生物学等技术研究花的发育，尤其是成花基因的克隆，极大地促进了成花机理的研究。山核桃（Carya cathayensis Sarg.）隶属胡桃科山核桃属（Carya Nutt.），是浙江省的特色经济干果。山核桃雌雄同株，雄花为下垂的葇荑花序，雌花为短穗状花序，它们的形成存在着时空上的差异。山核桃成花对山核桃的产量至关重要。因此，研究山核桃的成花，阐明其调控机制，对提高山核桃产量是十分必要的。之前我们已经掌握了山核桃雌雄花芽的分化发育的各个时期，但是成花的分子机理仍然需要进一步的深入研究。本课题组利用454测序技术对山核桃成花过程进行了深度测序，其中测得CcCOP1E3连接酶，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，泛素活化酶E1，泛素蛋白连接酶RIN2-like和SPINDLY-like基因的片段，利用RACE技术克隆获得了这5个基因的全长；利用生物信息学手段分析了它的蛋白特性和不同物种的同源基因之间的亲缘关系；利用Real-Time PCR技术进一步分析了在这五个基因雌雄花发育过程中的表达变化。这为以后更好地掌握其他基因的调控机理打下了坚实的基础。主要研究结论如下：（1）从山核桃花芽中得到CcCOP1E3连接酶基因大小为2331bp，编码707个氨基酸，由2个特殊的结构域组成即环形锌指结合域和WD-40重复序列，其编码的蛋白亲水性较强，亲水性氨基酸主要集中在氨基端，疏水性氨基酸主要集中于羧基端；丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶基因大小为1895bp，编码626个氨基酸，它由2个特殊的结构域TPR结合域和MPP组成；泛素活化酶E1基因大小为3346bp，编码1112个氨基酸，由2个重复的结构域组成即E1-enzyme超级家族组成；泛素蛋白连接酶RIN2-like基因大小为1761bp，编码587个氨基酸，由特殊的结构域RING型结构域组成；SPINDLY-like基因大小为2274bp，编码754个氨基酸，由4个重复的TPR超级家族结构域组成。（2）将这五个基因分别与已知的其他物种的同源序列进行Blast比对后构建系统进化树。分析表明：CcCOP1E3连接酶与蓖麻等的亲缘关系最近，与乌拉尔图小麦和二穗短柄草等的亲缘关系相对较远；丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶与葡萄等的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶亲缘关系最近，与玉米等的亲缘关系相对较远；泛素活化酶E1与与甜橙等的泛素活化酶E1亲缘关系最近，与短花药野生稻等的亲缘关系相对较远；泛素蛋白连接酶RIN2-like与野草莓等的泛素蛋白连接酶RIN2-like亲缘关系最近，与灰仓鼠等的亲缘关系相对较远；SPINDLY-like基因与罗莎等的SPINDLY-like基因亲缘关系最近，与黄瓜等的亲缘关系相对较远，表明这该基因的进化过程存在种属差异性。（3）实时定量PCR分析表明，CcCOP1E3连接酶，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，泛素活化酶E1，泛素蛋白连接酶RIN2-like和SPINDLY-like基因在山核桃的茎、叶、果实、花芽中均有表达，但在花芽中表达量最高，且它们的表达贯穿于山核桃雌雄花的整个发育过程，3月中旬表达量最高，在雄花5月中旬表达量相对较高，所以推测CcCOP1E3连接酶，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，泛素活化酶E1，泛素蛋白连接酶RIN2-like和SPINDLY-like基因都与山核桃雌雄花分化有关。