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花在被子植物的有性生殖和世代交替中发挥着不可替代的作用。大部分双子叶植物的花由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分构成。其中雌蕊自上向下可分为柱头、花柱、子房和雌蕊柄四部分。柱头可识别和接受花粉，花柱中具有传导组织促使花粉管生长，子房中着生胚珠并保护胚珠的发育。根据花发育的ABC模型，雌蕊的命运由C类基因决定，但是雌蕊的各部分发育机制尚不清楚。 本实验室研究生王逸前期通过EMS诱变和遗传筛选得到一个雌蕊柄明显较野生型长的突变体，并命名为chui。图位克隆结果显示，chui突变体中At3g57550基因第六个内含子剪切供体位点的一个鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A)。该基因编码鸟苷酸激酶AGK2。本论文通过等位基因验证及互补实验，证明AGK2的突变造成了chui突变体雌蕊发育异常的表型。拟研究AGK2在心皮和雌蕊柄发育中的作用机制。 chui突变体雄蕊发育异常，只能产生少量具有功能的花粉粒。雌蕊的传导组织发育异常，造成花粉管不能生长抵达雌蕊基部。突变体雌蕊和雄配子体的发育缺陷导致其育性极低。授粉前，突变体雌蕊柄伸长且心皮发育迟缓;授粉后，突变体心皮依然发育缓慢，而花梗和雌蕊柄快速伸长，暗示授粉后雌蕊柄的伸长是导致这一表型的主要原因。 拟南芥AGK基因家族共有3个同源基因，其中AGK1和AGK2序列相似性较高。为了研究AGK基因家族的表达模式，分别构建了AGK1和AGK2基因组DNA融合GUS或GFP基因的载体，以及AGK3启动子驱动GUS基因的载体，通过农杆菌介导转化拟南芥获得转基因植株。在转基因拟南芥花中，AGK1在花粉粒和胚珠中高表达，AGK2在花柱中高表达，AGK3在花粉粒中表达。这些结果说明AGK1、AGK2和AGK3可能参与了配子体的发育以及受精作用，这与agk1-/-agk2-/-致死的表型是一致的。 为了研究chui突变体雌蕊传导组织的发育，进行了花粉管体内萌发实验。结果显示，在突变体雌蕊中野生型花粉管不能生长至传导组织下部，说明突变体的传导组织发育存在缺陷。此外，chui突变体只能形成很少的正常花粉粒。以上结果表明chui突变体传导组织和花粉的发育缺陷造成授粉不完全，阻碍了心皮的发育，使授粉期后的心皮发育严重滞后于雌蕊柄的发育，最终导致雌蕊柄伸长更加严重。 chui突变体表型分析说明雌蕊柄伸长的表型是由雌蕊柄和心皮的不协调发育引起的。为了研究chui突变体雌蕊发育缺陷的原因，观察了pAG∷GUS、pAP2∷GUS和pFUL∷GUS在chui突变体中的表达。在突变体中，PAG∷GUS在雌蕊中表达明显减弱。因ag突变体中雌蕊异位发育成花梗，暗示AG表达下调可能是导致雌蕊柄伸长的原因。pAP2∷GUS和pFUL∷GUS在心皮近雌蕊柄一侧表达减弱，AP2和FUL缺失会导致心皮边缘的过度生长，形成相对伸长的雌蕊柄，这可能是造成心皮相对缩短的原因。 花粉管体内萌发实验说明，chui突变体传导组织存在缺陷。为了研究原因，本研究中观察了pSPT∷GUS、pHEC2∷GUS、pNGA1∷GUS和pNGA4∷GUS在chui突变体中的表达。在chui突变体雌蕊柱头和花柱中，SPT、HEC和NGA发生表达升高。它们是雌蕊柱头和花柱发育决定基因，其突变体的柱头、花柱和传导组织发育存在缺陷，而柱头和花柱决定基因位于传导组织发育决定基因NTT的上游，这可能是chui突变体雌蕊传导组织缺陷的原因。 综上所述，chui突变体雌蕊中AG表达减弱可能使雌蕊柄伸长，心皮近雌蕊柄一侧AP2和FUL的减弱可能使心皮相对缩短，雌蕊柄与心皮的不协调生长导致了雌蕊柄伸长的表型。授粉后chui突变体传导组织和花粉的缺陷导致授粉不完全，阻碍了授粉期后心皮的发育，进一步加剧了雌蕊柄伸长的表型。以上结果说明AGK2参与了拟南芥花的雌蕊柄和心皮的发育，并在雄配子体的发育中发挥着重要作用。