高等植物开花基因FT研究进展

FT是光周期途径植物开花时间决定关键基因,FT基因编码的蛋白产物是可以长距离转运的成花激素,在花形成过程中起关键作用。目前,已经证明FT基因的表达可促进植物提早开花。主要对植物开花基因FT研究进展及其在花发育转换过程中的功能等研究现状进行综述,并对该基因研究前景提出展望。     

开花植物CO/FT分子途径的生物学功能和分子进化

开花是被子植物的重要生物学行为,关系到植物种群的维持与繁衍.CONSTANS(CO)和FLOWERING LOCUS T(FT)是植物开花分子调控网络中的2个关键基因,形成CO/FT途径协同作用,受光周期途径调控,在植物成花转变过程中扮演枢纽的角色.CO/FT途径有古老的系统发育源头,在物种进化过程中处于调控个体生长与繁育的核心位置,在同一物种内或不同物种间存在高度的功能多样性,参与了众多生物学途径或植物器官发育调控.本文总结了CO/FT途径及其所在基因家族成员的生物学功能及其分化,结合近年来的新进展,对CO/FT途径的研究进行了展望.     

木本果树开花相关基因的研究进展

开花是植物从营养生长向生殖生长的转变过程。拟南芥中存在多条调控开花时间的信号途径如光周期途径、春化途径、赤霉素途径和自动途径等。与草本植物相比,木本植物成花调控研究进展较缓慢。本文综述了木本果树中开花综合基因,即综合不同成花调控途径信号的关键基因,如CO、FLC、SVP、FT、LFY、TFL、AP1、SOC1等的研究进展,以期为进一步探索木本植物成花的分子调控机制提供参考。     

成花基因FT/TFL1基因家族及其对植物成花转变遗传改良的研究进展

研究表明,FT/TFL1基因家族成员编码的一类磷脂酰乙醇胺结合蛋白(PEBP)在高等植物成花转变过程中发挥着重要的调控作用。本文对成花基因FT/TFL1基因家族的结构特征、成员、各个成员在成花转变过程中的功能,以及利用成花基因对植物成花转变遗传改良的研究进展进行详细介绍。     

墨兰FT同源基因的时空表达及功能分析

FLOWERING LOCUS T(FT)基因是植物开花调控途径的整合基因,整合来自光周期途径、春化途径和自主途径等不同花发育途径的信号,在植物花发育中发挥着重要作用。从墨兰品种‘企剑黑墨’中克隆了新的FT同源基因,并对其各组织部位的表达特性和生物学功能进行了分析。结果表明,墨兰FT基因c DNA全长序列为618bp,其中开放阅读框为531 bp,编码176个氨基酸。其氨基酸序列与拟南芥、水稻中FT基因的氨基酸序列有较高的同源性。墨兰FT同源基因在‘企剑黑墨’各器官中均有表达,营养生长期FT基因在腋芽中的表达量最高,生殖生长期FT基因在腋芽,花梗,花蕾等器官中的表达量较高,在根和叶中的表达量最低。在拟南芥中超表达墨兰FT同源基因,能显著促进拟南芥开花。     

柑橘FT同源基因的研究进展

开花是高等植物从营养生长向生殖生长转变的过程,该过程受到众多基因的调控,涉及6个开花信号途径。其中,FLOWERING LOCUS T(FT)基因是一个非常关键的成花整合因子,该基因也被证实在柑橘中具有促进开花的功能。本文结合近年来国内外有关柑橘FT同源基因的研究,从4个方面进行了综述:柑橘不同属间FT同源基因克隆鉴定情况;柑橘FT同源基因在不同组织及季节的表达分析差异;柑橘FT同源基因在促进开花功能上的研究现状;影响FT基因表达的环境条件。并对今后有待解决的问题及研究方向进行展望。     

大豆花形态建成与成花逆转的研究现状

开花是植物发育的核心问题。花的调控还有许多未解之谜,成花逆转作为一种特殊的现象为研究开花提供很好的机会。大豆是世界性的经济作物,大豆的花形态建成与成花逆转的研究对了解大豆开花的相关调控问题十分重要。因此,就大豆的花形态建成及成花逆转研究进行了阐述。     

月季花形态建成及花期调控的研究进展

月季具有极高的观赏价值和经济价值。花朵是观赏植物的重要经济器官,开花时间和花朵形状对生产和应用有着极其重要的意义。作为少有的能够连续开花的木本花卉,月季的花期调控和花形态建成具有研究重要意义。从成花调控途径、花芽分化、花形态建成以及花期调控途径4个方面综述了近年的研究进展,以期为观赏作物花发育、花期调控和花型修饰提供参考,对生产实践进行指导。     

兰科植物花发育的基因调控研究进展

兰科Orchidaceae植物具有唇瓣、蕊柱等独特花形结构。近年来,关于兰科植物开花调控的研究取得了一定的进展,已分离鉴定出一些花发育调控基因,包括花器官特异基因及一些花分生组织特异基因。研究表明： MADS-box等基因在兰花的成花转换及花器官形成过程中起重要作用,特别是B类基因的表达及功能可能与兰花结构的特异性及多样性有关。表1参33     

兰花花器官及成花基因调控研究进展

为了更有效地对开花植物中最大家族之一的兰科(Orchidaceae)植物进行开花调控,对具有蕊柱和唇瓣等独特花结构的兰花花器官调控和成花过程的分子遗传基础进行了阐述,并在此基础上对兰科花发育的调控进行了展望。结果表明:1)兰花花器官ABCDE模型中,A和E类基因决定萼片,A、B和E类基因决定花瓣,B、C和E类基因决定雄蕊,而D和E类基因决定心皮;2)温度、光周期和激素是决定兰花花起始和发育的关键;3)成花过程中的转录组、基因组以及功能基因验证的研究,取得了较大的突破。综上,本研究可为兰花花发育的分子遗传基础研究开辟新的思路。     

四季草莓成花关键基因的表达分析

初步探讨4个成花关键基因LFY、SOC1、AP1和FT在一季草莓和四季草莓开花过程中的时空表达差异,为进一步了解草莓成花分子机理奠定基础,对其他农作物培育四季品种提供理论基础。以四季草莓蒙特瑞和一季草莓章姬为材料,从2019年1月15日至2019年5月30日,每隔15 d左右取样一次,进行实时荧光定量RT-PCR分析,获取蒙特瑞和章姬4个成花关键基因LFY、SOC1、AP1和FT相对表达量数据,并进行差异表达分析。LFY、SOC1、AP1和FT四个基因在一季草莓章姬和四季草莓蒙特瑞中随着时期推移表达趋势基本一致。章姬和蒙特瑞LFY基因的表达峰值先后出现于2月28日和3月15日。5月15日,蒙特瑞和章姬的SOC1基因均出现表达高峰。在整个实验时期中,蒙特瑞SOC1基因相对表达量基本都高于章姬SOC1基因。AP1基因在蒙特瑞和章姬中的表达峰值都出现在3月15日。1月15日至5月30日,章姬FT基因相对表达量始终高于蒙特瑞FaFT基因,且在3月15日,两者出现表达高峰。LFY和SOC1是调控四季草莓成花转变的重要基因,在促进四季草莓成花过程中扮演着重要的角色。章姬中AP1的表达量变化幅度较大,变化波动剧烈,这可能导致了章姬只能一季成花。FT基因对四季草莓成花的作用或受到多基因多途径调控,其表达丰度差异不显著。     

拟南芥成花调控途径的研究进展

[目的]成花过程是高等植物从营养生长阶段向生殖发育阶段转化的中心枢纽,适宜的开花时间对农作物生产和育种工作都十分重要。[方法]采用文献综述法,对模式植物拟南芥成花调控途径的研究现状进行分析。[结果]对6条重要成花调控途径的作用机制进行了阐述,并对当前存在的问题及未来研究的重点进行了探讨。[结论]本文可为进一步的成花分子机理研究及人为花期调控提供理论依据。     

拟南芥开花相关的分子调控机制的研究

植物开花是基因与环境因子协同调节的复杂过程。对于拟南芥开花的调控过程,主要分为温度途径、光周期途径、自主途径、春化途径、年龄途径和赤霉素途径六个主要途径,然后SOC1和FT等开花途径整合因子感知来自不同途径的信号,并且将信号传递给花分生组织决定基因LFY和AP1,从而完成对开花时间的精准把握和控制,最终完成拟南芥开花的整个形态建成过程。该研究就这六条主要调控机制如何调节拟南芥开花进程的机理做进一步的介绍和阐述。     

光周期调控植物开花分子机制以及CCT基因家族研究进展

植物从营养生长到生殖生长的成花转变是其适应外界环境确保自身繁衍的关键环节,主要受内部调控和外部环境因素的影响,其中光周期是影响植物开花的一个重要因素,目前对其调控开花的分子机制研究也较为深入。本文结合近几年最新研究成果,总结了拟南芥、水稻、高粱和谷子4种植物光周期调控开花的分子机制,在此基础上还介绍了在植物光周期途径中扮演重要角色的一类含有CCT结构域的基因家族,对其不同成员在各个作物中的功能进行了概述,以期为进一步研究CCT基因家族的功能和开展光周期调控开花相关性状的分子育种提供理论基础。     

温度对植物开花时间调控的研究进展

开花是高等植物生长繁殖过程中重要的生理现象,是植物由营养生长进入生殖生长的标志。植物开花受多种内源和外源因素的调节,其中温度是影响植物开花的一个重要环境因素。总结了近期温度影响开花(主要包括春化途径和热感应途径)的研究进展,尤其对最近研究发现的FT及其家族基因和相关上游转录因子以及miRNA在植物响应温度变化影响开花过程中的功能进行了综述,有助于进一步了解温度参与植物开花调控的分子机制。     

水稻开花时间决定的光周期途径分子调控机制研究进展

植物的开花受到光、温、营养条件等环境因素和自身发育进程的影响。光作为一个最重要的环境因素,不仅能为植物提供能量,还对成花决定起着重要作用。综述了水稻光周期开花调控途径的最新研究进展,以期为水稻开花的研究提供参考。     

植物成花的分子调控研究进展

应用经典遗传学分析方法和分子生物学技术．已经鉴别和克隆了一系列重要的与植物成花有关的基因，为深入探讨植物成花的分子机理奠定了基础。本文简述了与该研究领域有关的部分重要内容，包括植物成花转变的突变、植物成花过程中的基因调控途径和控制成花转变的基因的分子特征等，并提出了相关研究的发展趋势。     

水稻成花素分子作用机制研究进展

植物开花时间是植物适应不同自然环境的重要生物学特性.近年来模式双子叶长日植物拟南芥中的研究结果表明拟南芥的开花时间受到光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径的调节,成花素FT(FLOWERING LOCUS T)是这些调控途径最重要的整合因子之一.水稻是典型的单子叶模式短日植物,水稻中Hd3a(HEADING DATE 3a)是拟南芥FT的同源基因,它的表达产物即是水稻的成花素,可以从叶片移动到顶端分生组织,促进开花.虽然FT和Hd3a在拟南芥和水稻中的功能和序列高度保守,但通过对水稻中其它开花控制基因的研究表明,水稻Hd3a的上游调控因子和调控机制和拟南芥存在很大差异.本文对目前关于水稻成花素Hd3a及其表达调控的研究进展进行综述,为进一步研究Hd3a基因的作用机制提供参考.     

LEAFY(LFY)基因在花发育网络调控中的研究进展

成花是高等植物生命过程中最重要的阶段,在相当的程度上决定着繁育的成功和失败。综述了花分生组织特性基因LEAFY(LFY)基因,及其花发育(成花诱导途径)网络调控的相关研究进展。LFY基因在植物的营养性生长和生殖生长组织中均表达,从花序分生组织到花器官形成的过程中,LFY都起到重要的作用。     

四季蜜龙眼FLOWERING LOCUS T(FT)同源基因克隆及其表达分析

【目的】克隆四季蜜龙眼叶片开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)表达并进行生物信息学分析,为探讨生长调节剂调控四季蜜龙眼夏季成花机理打下基础。【方法】以经多效唑(PP_(333))和乙烯利处理的四季蜜龙眼成熟叶片为试验材料,采用同源克隆技术克隆其FT基因的cDNA全长序列,预测该基因及其编码蛋白的理化性质,并通过实时荧光定量PCR分析四季蜜龙眼成花过程不同时期的FT表达情况。【结果】克隆获得2个四季蜜龙眼FT同源基因cDNA全长序列,分别命名为DlFT1和DlFT2,序列长度分别为755和629 bp,开放阅读框(ORF)均为525 bp,各编码174个氨基酸,二者所编码的蛋白存在24个氨基酸残基差异。四季蜜龙眼叶片中的DlFT1和DlFT2基因在四季蜜龙眼夏季成花过程中可能发挥关键作用,且DlFT2基因的表达量显著上升(P0.05),DlFT2与成花关系更紧密。【结论】2个四季蜜龙眼FT同源基因DlFT1和DlFT2均属于PEBP基因家族的FT-Like蛋白亚家族,在PP_(333)和乙烯利诱导四季蜜龙眼成花转变过程中发挥关键作用,且DlFT2起着主导作用。