梅（Prunus mume）是中国传统名花,至今已有三千多年的栽培史,有着重要的观赏价值和广阔的市场前景。在长期自然选择和人工培育下,梅花具有丰富的花色和多变的花型,目前已有的梅花品种达486个,其中包含大量单瓣和重瓣品种,但目前关于梅花重瓣花形成的分子机制仍未被揭开,因此解析梅花重瓣形成的分子机制,对于我们了解蔷薇科木本重瓣花产生的原因及定向改良梅花品种具有重要意义。MADS-box基因是与植物花发育密切相关的一类基因,有着十分保守的MADS-box结构域和K结构域。我们克隆了梅花PmAG和PmTOE3基因,比较了品种间PmAG和PmTOE3基因核苷酸序列差异,比较了品种间PmAG基因的表达差异,通过石蜡切片确定‘雪梅’和‘粉皮宫粉’杂交子代的花芽分化时期和PmAG基因在花芽分化时期表达量变化,构建PmAG基因超量表达载体后将其转入拟南芥中进行功能验证,克隆PmAG基因第二内含子并进行顺式元件分析,以绿萼品种群为研究对象,分析了不同品种间A、B、E类基因的表达差异,主要研究结果如下:1、从‘雪梅’中克隆PmAG和PmTOE3基因,分别编码243个和474个氨基酸,通过分子克隆比较不同品种间PmAG和PmTOE3基因的核苷酸序列差异,发现PmAG在不同品种间非常保守,而PmTOE3基因mi R172结合位点序列,在‘大宫粉’、‘变绿萼’两个品种间,存在一个SNP位点,这可能是导致梅花重瓣花形成的一个候选位点。2、实时荧光定量结果显示,单瓣梅花品种PmAG基因的表达量显著高于重瓣品种,以‘雪梅’,‘粉皮宫粉’杂交子代花芽为研究对象,通过石蜡切片观察,将杂交子代花芽分化分为S1-S9共9个阶段。不同发育阶段的花芽PmAG基因实时荧光定量分析结果显示:PmAG基因从花发育开始到第二轮花器官形成几乎不表达,从第三轮轮花器官形成开始到雌蕊发育完全时PmAG表达量持续增加,从进入休眠状态后PmAG基因表达量逐渐下降。3、构建PmAG基因的超量表达载体和CRISPR载体,将PmAG超量表达载体转入野生型拟南芥后,转基因植株花瓣变小,花瓣和雄蕊退化,花序和荚果出现败育现象,实时荧光定量结果显示转基因植株PmAG基因表达量上升,筛选得到了转PmAG基因的T2代单拷贝株系。4、克隆梅花PmAG基因的第二内含子,并进行顺式启动元件分析,发现PmAG基因第二内含子上含有LFY、WUS、TOE1、TOE2、AG等和花发育相关的基因结合位点。5、以绿萼品种群为研究对象,比较A、B、E类基因表达差异,其中A类基因中PmAP1、PmFUL2,B类基因PmPI,E类基因PmSEP2和PmSEP4在单重瓣品种间存在显著性差异,说明这些基因的表达量高低可能与单重瓣性状关联,但其功能与机制有待更深入的研究。