棉花是一种重要的纤维作物,我国作为世界上最大的纺织品出口国,棉花产业在农业生产和国民经济中的地位不可取代。近年来棉花产业的发展受到了很大的限制,棉农的种植积极性下降,主要由于耕地面积的减少以及种植成本的增加而产生的严重的JQ1体外棉粮争地的问题所造成。早熟能够缩短棉花的生长周期,加快棉花的生长进程,使棉花更早进入生殖阶段,实现一年两熟的种植模式,因此培育早熟品种是从根本上提高土地利用率,缓解棉粮争地矛盾,并能够通过推迟播种时间,有效地减少不利天气条件对棉花出苗的影响,促进棉花产业健康发展。早熟性状受复杂的遗传机制调控,其中开花时间是一个重要因素。开花时间决定棉花熟性的早晚,研究棉花开花调控的分子机制,对培育早熟品种具有重要的意义。在实验室前期的研究工作中,定位到一个与棉花早熟相关的数量性状位点(QTL),在该区间内有多个候选基因,GhAGL8作为候选基因之一,推测可能是影响棉花开花时间的一个关键基因,因此本研究对该基因是否会在开花过程中发挥功能及其影响开花过程的分子机制进行了研究,主要内容和结果如下:1.GhAGL8基因的生物信息学分析对GhAGL8蛋白质的相关理化性质、在不同物种中同源蛋白的进化关系、蛋白结构域等进行预测分析,该蛋白属于亲水性蛋白,没有跨膜结构域,拥有一个保守的MADS结构域和一个K-box结构域,该基因属于MADS-box转录因子家族。2.GhAGL8基因组织表达模式分析对GhAGL8基因在早熟品种鲁棉研19号和中晚熟品种鲁棉研37号不同组织部位进行组织表达模式分析,GhAGL8在两个品种的叶片、苞叶、花瓣和三到五叶期的茎尖部位中的表达量非常高,在根、下胚轴、子叶、0天棉铃等组织中的表达量较低。除根外,GhAGL8在早熟棉花品种鲁棉研19号各组织部位和不同叶期茎尖中的表达量均高于中晚熟品种鲁棉研37号,推测GhAGL8基因在棉花开花过程中发挥作用。3.亚细胞定位结果显示GhAGL8定位于细胞核以陆地棉品种鲁棉研37号基因组c DNA为模板,扩增GhAGL8基因的CDS全长,构建p CAMBIASuper1300::GhAGL8::GFP融合表达载体,转化到农杆菌菌株GV3101中,注射烟草叶片下表皮,通过激光共聚焦显微镜观察荧光信号,在细胞核位置观察到较强的荧光信号,说明该蛋白的亚细胞定位为细胞核定位。4.GhAGL8异源过表达导致拟南芥开花提前将GhAGL8基因在野生型拟南芥中过表达Air medical transport,获得纯合单拷贝过表达株系,与野生型相比,GhAGL8过表达拟南芥抽薹提前,平均开花时间提前2.88天,平均莲座叶数目减少3.14片。利用q PCR对GhAGL8过表达株系中At CDFFG-4592抑制剂1、At FT、At CRY2、At GI、At AP1、At LFY、At SVP、At CO基因的表达情况进行检测,这些基因的表达水平均有显著改变,推测GhAGL8作为一个正向调控因子参与拟南芥的开花调控过程。5.GhAGL8与Gh SOC1存在互作利用GhAGL8作为诱饵蛋白,通过酵母双杂交实验在文库中筛选到46个可能与GhAGL8存在相互作用的蛋白,选择与开花相关的Gh SOC1、Gh FT、Gh COL2、Gh TFL1、Gh LFY、Gh SPL3进行一对一互作验证,结果显示GhAGL8能够与Gh SOC1互作。推测GhAGL8通过与Gh SOC1互作形成二聚体,调控开花相关基因的表达从而影响开花时间。6.转录组测序分析以转基因拟南芥和野生型拟南芥为材料进行转录组测序,显著差异表达基因中参与开花调控过程的UGT87A2、AGL12/XAL1、FT等基因的表达水平发生变化,另外显著差异表达基因被富集于代谢、次生代谢物的生物合成、植物-病原菌互作、氧化磷酸化、苯丙素的生物合成等通路,说明GhAGL8在参与拟南芥开花时间调控的同时,也参与了拟南芥中其他重要的生物调控过程。综上,本研究在实验室前期研究的基础上,对候选基因GhAGL8的功能进行了研究,进一步确定了该基因具有调控开花时间的功能,初步揭示了其参与开花调控的分子机制,为进一步揭示棉花早熟机制,培育优质早熟棉品种提供了理论基础。