中文摘要：

通过基因工程技术改造花器官以创造蝴蝶兰优良新品种与传统育种相比具有独特的优势，但由于花器官性状形成机理复杂，蝴蝶兰基因组未知，基因功能验证复杂，极大地限制了蝴蝶兰基因工程的发展。本研究拟利用PCR-select subtractive cDNA library试剂盒构建蝴蝶兰花器官特异基因表达文库，并插入到构建的适用于高通量大规模蝴蝶兰基因组验证的建兰花叶病毒诱导的基因沉默载体p35CymMV60中，对文库测序得到花型、花香、花色等性状形成相关基因的dbEST，然后将文库转化到农杆菌中侵染蝴蝶兰蕾期植株，观察基因沉默对蝴蝶兰花器官性状的影响，并对相关基因进行全长克隆和功能验证，以期筛选到与蝴蝶兰花器官优异性状形成相关的新基因，探讨蝴蝶兰花器官性状形成机理，为蝴蝶兰基因工程育种提供理论基础。

结论摘要：

项目按原计划进行，并全面完成。本研究将CymMV病毒cDNA插入植物表达载体中构建35S启动子CymMV病毒侵染性克隆，然后插入重复的CP启动子及多克隆位点，构建了CymMV病毒诱导的蝴蝶兰基因沉默载体。选取查尔斯合成酶（CHS）、类黄酮-3'-羟化酶（F3'H）、二氢黄酮醇还原酶（DFR）、类黄酮-3-O-糖基转移酶（3GT）4个农杆菌阳性克隆侵染即将开放的蝴蝶兰植株，6周后观察蝴蝶兰花器官在基因沉默后的变化情况，结果显示沉默F3'H和CHS对蝴蝶兰花的形态和花色造成了显著影响，表明这两个基因对蝴蝶兰花器官发育具有重要的作用，同时也表明农杆菌介导的CymMV病毒诱导的蝴蝶兰基因沉默载体可对蝴蝶兰及其它兰科植物进行基因功能验证。 分别收集蝴蝶兰的整个花序及其根茎叶构建花器官基因池和营养器官基因池，采用SSH 技术，构建蝴蝶兰花器官性特异表达cDNA 差减文库，为了高通量的筛选差异基因，还对样品进行转录组测序分析，共获得751 个差异基因。对差异表达基因进行了模式聚类、功能注释以及富集性分析表明，涉及到花器官发育、花色、花型、激素信号转导、第二信使、光合作用、脂肪酸代谢及衰老等多个方面。同时还成功构建了蝴蝶兰全长cDNA文库并得到了得到了CHS、F3'H、DFR、3GT等开花相关基因全长序列。在次基础上对F3’H基因进行生物信息学和表达分析以及利用酵母双杂交筛选互作蛋白，结果表明PhF3’H在黄色和红色蝴蝶兰中呈现不同的表达丰度，为蝴蝶兰花色素苷合成过程中重要的结构基因，利用酵母双杂交共得到22个互作蛋白，这些将为未来蝴蝶兰基因挖掘和培育蝴蝶兰新品种提供理论基础。 该研究已发表SCI论文3 篇，中文核心期刊论文3篇。