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紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的秋眠性是其独有的一种特性,为了研究苜蓿的秋眠性,我们从1级的秋眠型苜蓿和9级的非秋眠型苜蓿的转录组测序中选出了三个可能与紫花苜蓿秋眠性相关的差异基因MsFAR1(FAR-RED IMPAIRED RESPONSE 1)、MsPYL8(Pyrabactin Resistance Like8)、MsGATA12来进行研究,试图找到各基因在紫花苜蓿中的作用和是否参与调控紫花苜蓿的秋眠。这三个基因目前在紫花苜蓿上尚未有相关的研究报道,而且MsFAR1和MsGATA12两个基因在其他物种上的研究也很少。由于苜蓿的秋眠性是对季节的反映,而且可能在特定组织中起作用,故本试验首先通过荧光定量PCR对紫花苜蓿的生长阶段5月到9月根、茎、叶、顶芽四个不同组织间三个基因的表达量进行分析,然后挑选MsGATA12基因对其可能参与的生物途径探究其功能。结果表明,MsFAR1在紫花苜蓿叶片中表达量最高,而且在5、6、7月时叶片中1级苜蓿MsFAR1表达量都极显著高于9级苜蓿,而8、9月份时9级苜蓿品种表达量极显著高于1级;在5月和6月时1级苜蓿顶芽中表达量高于9级,但差异不显著,然而7、8、9月时9级表达量显著高于1级表达量,而且这种差异随着月份的增加而增加;从MsFAR1在茎中的表达量可以看出,在5、6、7月份时,1级和9级苜蓿茎中MsFAR1的表达量均差异不显著,但是在八月时MsFAR1在1级和9级茎中表达量都极显著提高,随后在9月时下降,其中9级苜蓿MsFAR1表达量恢复到同前几个月一样的水平,差异不显著。推测MsFAR1能在苜蓿感光部位大量合成而且能对外界光周期的变化做出反应。MsPYL8是ABA受体的一种,用外源ABA处理紫花苜蓿幼苗能使MsPYL8表达量上调。对MsPYL8的时空表达分析表明,它能积极的相应外界的干旱环境,极大提高自身的表达量,且在根中表达量>茎中表达量>叶片中表达量,推测在紫花苜蓿中MsPYL8能通过ABA途径对干旱胁迫做出响应,且响应部位是从根中大量表达后经茎运输,然后到叶片中。对MsGATA12的处理结果表明,在一定范围内MsGATA12能被外源GA3上调,且相当敏感;干旱也能使MsGATA12表达量上调,但是相对GA3的响应强度稍弱。冷环境能使MsGATA12表达量下降,继而产生适应性反应而逐渐上升到正常水平;MsGATA12对盐胁迫和外源IAA不敏感,可能MsGATA12不参与盐胁迫和IAA途径。在根中MsGATA12最活跃,表达量最高,但随着根的生长周期延长表达量逐渐下降;MsGATA12在茎表达量只有在8、9月植株秋眠时才发生较明显变化;根和茎中MsGATA12表达量在各个月份1级和9级苜蓿中差异均不显著,而在叶片和顶芽中变化较大,在5月和6月时1级苜蓿品种叶片中MsGATA12表达量极显著高于9级叶片中表达量,随后在7、8、9月时1级和9级MsGATA12表达量差异不显著;1级和9级苜蓿在顶芽中MsGATA12表达量在5、6、7三个月无显著差异,但是到8月和9月时,1级表达量极显著高于9级表达量。说明MsGATA12可能在叶片和顶芽中发挥了重要作用,叶和顶芽是其主要调控部位。本试验还构建了MsGATA12过表达载体,然后通过农杆菌介导法转入紫花苜蓿,成功地获得了转基因苜蓿。