青花菜素有“蔬菜皇冠”美誉,是我国常见大宗蔬菜种类之一,营养价值丰富。植物花器官建成及发育的遗传基础及分子调控机制一直是近年来植物学领域研究热点。已有研究表明AP1、CAL在拟南芥蕾球性状形成中发挥关键作用,但AP1、CAL类基因在青花菜中功能尚不明确,青花菜花球特殊蕾球性状形成的分子机制一直未被阐释。基于此,本研究对青花菜中BolAP1 A及BolCAL 2S进行了克隆、表达特征及功能探究。相关研究结果对于揭示青花菜器官发育,特别是花球形成及发育机制具有重要意义。主要研究结果如下:1.成功克隆青花菜BolAp1 A,表达模式分析证实该基因在青花菜叶片及花球膨大发育时期表达水平最高,表明该基因与青花菜器官发育,特别是花器官发育关系密切。2.成功获得BolAp1 A异位过表达拟南芥,转基因植株表现出叶片增大、主茎变粗、抽薹提前、开花多等特征,证实BolAp1 A在植物器官发育过程中发挥重要作用。对AGP、FT、LFY、SCO1及FLC等花发育调控基因表达水平分析证实,转基因拟南芥中AGP、FT、LFY、SCO1等开花正向调控基因表达上调,FLC开花抑制基因表达下调,表明BolAp1 A通过调控开花相关基因表达进而在花器官发育中发挥作用。3.成功获得BolAp1 A高表达青花菜株系,与过表达拟南芥中分析结果一致,BolAp1 A可显著提高转化株的生物量及增殖能力,并可提高植株对干旱等逆境的耐受水平。4.克隆青花菜BolCAL 2S,BolCAL 2S表达模式分析证实该基因在青花菜花球组织中表达水平最高,在花球膨大发育不同时期中表达水平持续增加,表明BolCAL 2S也与青花菜花器官发育密切相关。5.成功获得BolCAL 2S异位过表达拟南芥株系,转基因拟南芥表现出抽薹时间晚,抽薹分枝少等特征,表明BolCAL 2S对拟南芥花器官发育起抑制作用。对LFY、SCO1、AG、AGP、FT及FLC等花发育调控相关基因表达水平分析证实,在BolCAL 2S过表达转基因拟南芥中LFY、SCO1、AG、AGP、FT等开花正向调控基因表达下调,FLC开花抑制基因表达上调,表明BolCAL 2S与BolAp1 A在器官发育过程中存在一定拮抗,二者通过协同作用而在花器官发育调控中发挥作用。6.成功获得BolCAL 2S高表达青花菜株系,BolCAL 2S过表达青花菜株系与对照组生长发育表型无明显差异,但转基因株系与对照组相比根系发达,呈现出较高的干旱胁迫耐受能力。7.利用酵母双杂交技术,成功筛选出BolDJA6、BolOEP16、BolPATL6、BolPGM2四个与BolCAL 2S相互作用的蛋白,其中BolDJA6、BolOEP16、BolPGM2与BolCAL 2S具有强相互作用。序列及功能注释分析表明,相关蛋白在植物花器官形成发育及耐逆过程中发挥重要作用,表明BolCAL 2S可通过与BolDJA6、BolOEP16、BolPATL6、BolPGM2的相互作用而在青花菜器官发育形成及耐旱过程中发挥作用。