百合(Lilium spp.)为多年生球根花卉,花朵硕大,花色艳丽,花姿优美,寓意百年好合,是重要的切花之一,深受人们的喜爱。但百合的花型却很单一,野生的百合原种绝大多数为单瓣花,此外,百合花粉量大,污染花瓣,十分影响美观,瓶插寿命也会大大缩短。长期以来,人们将百合花形育种视为最重要的育种目标之一,希望获得具有更高观赏价值的百合新品种。然而,在自然界突变的重瓣或无花粉百合很难找到,即使遇到这样的材料也很难将它作为育种亲本培养百合新品种,分子生物学与生物技术的发展为这些问题的快速解决提供了可能性。花发育ABC模型是近年来的研究热点,通过对拟南芥,金鱼草等模式植物的深入研究,人们已经对ABC模型有了更深层次的了解。本实验从百合品种‘西伯利亚’中克隆出了花发育C类基因LLAG,构建了该基因的超量表达载体、反义载体以及干涉载体,一方面将这三个载体转化烟草对该基因进行功能验证,同时将这三个载体转化矮牵牛,期待对矮牵牛的花型产生改变,以丰富矮牵牛的品种,并为最终转化百合获得重瓣或无花粉的百合新品种提供理论支持。实验结果如下：1.依据已发表的麝香百合花发育C类基因设计引物,从百合品种‘西伯利亚’中克隆了麝香百合花发育C类基因LLAG1的同源基因LLAG,该基因与NCBI中报道的各个百合花发育C类基因的同源性都很高,初步认定LLAG为‘西伯利亚’中控制花发育的C类基因。2.利用已克隆的LLAG基因核苷酸序列设计引物引入适当的酶切位点,利用pMV载体构建了超量表达载体和反义载体；利用pHANNIBAL和pART27构建了干涉载体,并将这三个载体转入农杆菌菌株EHA105。3.将构建好的三个载体分别转化了烟草和矮牵牛,获得阳性植株。经统计,pMV-oxLLAG转化烟草共获得49株阳性植株,pMV-anti-LLAG转化烟草共获得31株阳性植株,pA-LLAGRi转化烟草共获得21株阳性植株。pMV-oxLLAG转化矮牵牛共获得12株阳性植株,pMV-anti-LLAG转化矮牵牛共获得4株阳性植株,pA-LLAGRi转基因矮牵牛共获得6株阳性植株。4.超量表达载体转基因烟草的花器官出现三种不同类型的同源异型变化。第一种类型表现为花萼膨大,花冠筒在幼期尚未伸出花萼时即张开,花瓣皱缩不能完全张开。第二种类型的花芽花萼膨大较第一种类型更为显著,花冠筒先端呈鼓突状,花瓣向内反卷不能完全张开。第三种类型的花芽表型变化最为强烈,花萼先端细尖外向反卷,基部膨大。花瓣向内反卷且在花冠基部出现一类似花瓣的附属物。扫描电镜结果显示,转基因烟草花瓣细胞形态与野生型的花药细胞相似,有花瓣雄蕊化的倾向。RT-PCR结果证明外源C类基因能够抵制内源A类基因的表达。超量表达载体转基因矮牵牛萼片直立,花冠筒明显变小。花瓣先端呈皱折状。反义载体转基因矮牵牛花色变淡,烟草表型有待观察。干涉载体转基因植株较小,有待进一步观察。