TCP蛋白是植物所特有的一类转录因子,对植物的生长发育及形态建成起着重要的调控作用,比如：种子萌发、植株分枝、叶和花的发育等过程。西瓜是我国乃至全世界的重要经济作物,栽培面积广阔,经济效益显著。关于西瓜TCP基因家族的研究至今还没有报道。本研究利用生物信息学方法,基于西瓜全基因组数据库信息,首次对西瓜TCP转录因子家族成员进行鉴定与命名,并全面分析了其序列、分类、结构、进化、染色体位置、保守结构域及时空表达等情况,为西瓜TCP家族的功能分析奠定了基础。株高是西瓜重要的农艺性状之一。短蔓型西瓜植株株型紧凑,易于栽培和管理,无须整枝,适合密集种植,并能充分利用太阳光能和土地资源,增加单位面积西瓜产量；同时可在一定程度上节省劳动力,降低生产成本,提高经济效益。但目前主栽品种中很少有短蔓类型,这可能与短蔓连锁的基因影响了品质有关。因此研究短蔓的分子机理,可为优质品种中引入短蔓性状提供理论支撑。另一方面,生产上发现嫁接或胁迫引起的衰老不仅会导致叶片光合能力下降,同时还会严重影响西瓜的产量和品质。近期有研究表明TCP蛋白参与叶片衰老过程。因此,本研究希望通过对TCP基因家族在株高及叶片衰老调控中的功能研究,为后期短蔓西瓜及延缓叶片衰老的机理研究打下基础。目前本研究主要成果如下：1.确定了西瓜TCP转录因子的数量、染色体分布、基因结构与亚家族分类本研究借助多种生物信息学软件对西瓜全基因组数据库进行检索,最终获得27个TCP类型基因。根据序列同源性及拟南芥TCP基因的命名特性,将它们分别命名为ClTCP1a-ClTCP21。染色体位置及基因结构分析表明,27个TCP基因广泛分布于西瓜的9条染色体上；其中24个成员基因结构都比较简单没有内含子,只有3个成员具有1-2个内含子。分析发现所有TCP蛋白都含有一个由55或59个氨基酸组成的非典型的bHLH保守结构域,即TCP结构域。根据结构域差异及系统进化关系分析,可将西瓜TCP基因家族分为I类和II类两个亚家族,其中II类又可分为CYC/TB1和C1N两个分支。此外,保守基序分析发现只有少数11类基因具有R结构域,miR319的靶基因只分布在CIN分支,I类基因不存在R结构域和miR319靶基因位点。这些结构域的差异不仅验证了亚家族分类的正确性,也为各亚家族基因的功能预测提供了依据。2.完成了TCP基因在西瓜不同时期及不同组织中的表达情况检测本研究利用半定量RT-PCR技术,对西瓜TCP基因进行了时空表达分析。结果表明,27个基因在茎尖端分生组织均具有较高的表达量；大多数CIN类基因在种子、子叶和叶片中具有相对较高的表达量；大多数CYC/TB1型TCP基因在节间和茎尖端分生组织中的表达量较高；1类基因没有明显的组织表达特异性,可能参与了西瓜生长发育各个阶段的调控。这些TCP基因的时空表达模式差异,为后期研究TCP基因在西瓜不同组织中的功能提供了重要指导。3.发现ClTCP14a和ClTCP15基因在调控西瓜株高性状中发挥重要功能研究发现植物生长调节剂GA和CCC可以分别促进和抑制西瓜的植株高度,RT-qPCR结果发现ClTCP14a和ClTCP15基因表达受上述处理影响且与节间长度变化高度正相关。此外,拟南芥TCP14和TCP15基因的双突变引起株高降低,而在tcp14 tcp15双突变体中过量表达ClTCP14a和ClTCP15基因均可使突变体株高回复到野生型水平。并且在过表达植株中,GA生物合成相关基因KO1和GA信号接收基因GID1a呈上调表达,与GA降解相关基因GA2ox3呈下调表达。表明ClTCP14a和ClTCP15两个基因可能是通过GA相关途径来正向调控植株高度。4. CITCP1a,2a,16,20a,21基因可能在叶片衰老的调控中起着重要作用RT-qPCR结果显示,ClTCP1a,2a,16,20a,21基因各自在自然衰老和黑暗诱导衰老过程中有着相同的表达模式。其中,ClTCP1a和ClTCP16基因受到诱导表达,可能具有加速叶片衰老的作用；ClTCP2a, ClTCP20a和ClTCP21基因受到抑制表达,可能具有延缓叶片衰老的作用。拟南芥转基因结果表明ClTCP1a正向调控叶片衰老。