高等植物在长期的进化过程中中形成一套精细的信号调控系统,促使自身能够完成自我生长与有性繁殖的重要历程。开花是高等植物个体发育的中心环节,包括开花时间的控制、花分生组织的形成以及花器官的发育等,是一个多因子系统控制的过程。在拟南芥中,各条开花途径整合在一起激活下游的花分生组织属性基因,如LEAFY (LFY)和APETALA1(AP1)基因等。LFY和AP1主要参与植物花分生组织的形成、开花时间的调控以及花器官的发育。本研究的主要内容是参与野生大豆花发育过程中LFY同源基因和AP1同源基因的克隆、表达以及功能初步分析,以期为野生大豆花发育机理的相关研究奠定基础。首先,从野生大豆花器官的cDNA中克隆了GsLFY和GsAP1,测序获得了两个基因的序列信息,运用生物信息学的手段进行分析。GsLFY mRNA全长1224bp,编码407个氨基酸,GsLFY编码的蛋白序列包括一个LFY/FLO结构域,属于LFY/FLO基因家族。GsAP1mRNA全长711bp,编码236个氨基酸,GsAP1编码的蛋白序列含有一个MADS-box结构域,属于MADS-box基因超家族。CTAB法提取野生大豆叶片的DNA,在gDNA中克隆得到了两个基因的全长。GsLFY gDNA全长2585bp,包含三个外显子和两个内含子；内含子在基因中存在的位置具有明显的保守性。GsAPl gDNA全长5400bp,包含八个外显子和七个内含子。对两个序列推导的氨基酸序列进行了系统进化树的分析,结果显示两个基因与百脉根、大豆及蒺藜苜蓿聚为一类,同属于豆科,与物种的进化关系十分近似。利用实时荧光定量PCR技术对GsLFY和GsAP1在不同组织以及不同发育时期中的表达情况进行了分析,结果显示GsLFY在根、花以及种子中表达,在茎、叶、茎尖中不表达；在四轮不同花器官中的表达显示GsLFY在花萼和雄蕊中表达,在花瓣和心皮中不表达。GsAP1主要在花中表达,在根、茎和种子中有微弱的表达,在其他组织中不表达；在四轮花器官中中的花瓣和萼片中表达,并且在花萼中的表达量显著高于花瓣。GsAP1属于A类基因,此结果证明了这一点。两个基因在花不同发育时期的表达趋势相同,不是一直处于表达量上升状态,在花芽向花蕾发育的过程中表达量下降。在种子不同发育时期的表达分析表明,GsLFY在开花后35天的表达水平较高,随后略有下降,之后一直升高；而GsAPI则在20天表达水平较高,随后略有下降,30天上升后又稍微下降后再上升,在40-45天达到最大值,之后又有所降低。构建酵母表达载体后,酵母表达结果显示GsLFY和GsAP1具有明显的转录激活活性。洋葱表皮细胞瞬时表达系统表明GsLFY和GsAP1蛋白定位于细胞核中。转基因烟草植株中对叶片提取RNA,反转录后得到cDNA,以此为模板进行实时荧光定量PCR分析,以空载的烟草叶片cDNA为对照,烟草的Actin基因作为内标。结果显示GsLFY和GsAP1的表达量显著提高,并且GsLFY使开花期比对照平均提前大约29天；而GsAP1则平均提前65.7天。