中文摘要：

毛茛目是最早从真双子叶植物中分出的一支，存在多样的花被特征。星叶草科位于毛茛目的基部，该科中仅有两个种独叶草和星叶草，中国是其主要分布区，分别是我国I级和II濒危保护植物。这两个种亲缘关系较近，但在花被形态上差异明显，独叶草萼片瓣化并有退化雄蕊，而星叶草的不瓣化且无花瓣。为我们提供了揭示花被瓣化和分化之遗传机理的良机。本项目利用RT-PCR和组织原位杂交的技术，对与花被瓣化和分化有关的B类MADS-box基因的序列结构和表达模式进行研究，并利用系统发育和分子进化研究手段，分析星叶草科中B类基因的进化模式。确定两个物种中B类功能基因的表达式样。阐明星叶草科中花被瓣化和多样化的遗传和分子机理，作为新的毛茛目代表支系中B类基因表达资料，结合已有的研究结果，探讨毛茛目植物花被多样性形成的原因和演化问题，为丰富和发展花的发育和进化理论提供新证据。

结论摘要：

利用RT-PCR和组织原位杂交的技术，对星叶草科与花被瓣化和分化有关的B类MADS-box基因的序列结构和表达模式进行研究。由于星叶草花器官位置和数量可变，器官数目不定，位置不一。首先，我们利用石蜡切片技术和计量统计方法，对星叶草花序的纵向和横向进行观察分析，找出花被、雄蕊和心皮的组织和结构的区别，为后面的组织原位杂交实验，主要是器官辨别方面提供参照。我们发现，星叶草萼片维管束条数是3条，而雄蕊的是1条；萼片原基比雄蕊原基横切面更大。独叶草在花器官数量上也有变化，尤其以花被变化最大，而空间位置相对稳定。随后，我们对独叶草和星叶草花被提取和纯化出mRNA，再用RACE和RT-PCR的方法获得所需基因。在组织原位杂交实验中，我们用相应基因的带标记的探针与组织中已表达的RNA 进行杂交，根据标记信号的有无和强弱确定该基因的表达式样。我们发现，B类MADS-box同源基因的AP3-3 在星叶草的萼片中微量表达，而PI同源基因缺失；在独叶草中，AP3-3的同源基因在萼片中也没有表达，但在退化雄蕊中有表达，PI的同源基因，在萼片和退化雄蕊中均有表达。结合毛茛目，毛茛科相关资料，我们认为，B类MADS-box的同源基因主要调控花瓣性特征的器官，它们有多样调控器官发育的途径和模式。在本项目资助下，我们还开展了毛茛目的乌头属和翠雀属的花形态发育观察和花两侧对称的发育研究。结果表明，乌头属和翠雀花属在器官发生上显著相似，其不同主要在于第二轮花器官，即花瓣和退化雄蕊的不同。花从辐射对称向两侧对称转变发生在萼片和花瓣在形态和功能的分化上。