调控小麦春化发育特性的相关基因研究进展

小麦春化发育过程主要受VRN1、VRN2、VRN3等基因的调控。对小麦春化基因的研究进展及其互作关系进行了综述,指出小麦VRN1基因经低温诱导可以加速植株茎尖由营养生长向生殖生长转变,VRN1的3个部分同源基因的等位变异是小麦春化发育特性差异的主要决定因子;VRN2基因是一个开花抑制因子,其核心作用结构域的单碱基突变会使基因失去功能;VRN3基因被长日照诱导,可促进植株开花,基因的等位差异对小麦开花时间早晚有显著影响。VRN1、VRN2、VRN3 3个主要春化相关基因之间的互作共同调控小麦开花的春化响应途径。     

Multiple roles of Arabidopsis VRN1 in vernalization and flowering time control

Arabidopsis VRN genes mediate vernalization, the process by which a long period of cold induces a mitotically stable state that leads to accelerated flowering during later development. VRN1 encodes a protein that binds DNA in vitro in a non-sequence-specific manner and functions in stable repression of the major target of the vernalization pathway, the floral repressor FLC. Overexpression of VRN1 reveals a vernalization-independent function for VRN1, mediated predominantly through the floral pathway integrator FT, and demonstrates that VRN1 requires vernalization-specific factors to target FLC.     

大白菜开花的温度反应特性研究

 以大白菜自交系03s205，03s206为试材，研究了温度对大白菜抽薹开花的影响。结果表明，随着2℃种子春化时间的延长，从播种到开花的时间缩短，叶片数减少。从春化开始到现蕾的总计天数来看，春化15 d的处理所需时间最短。而未经春化的对照处理则不能开花。在8℃和10℃条件下，03s205和03s206均能通过春化，但10℃条件下要求更长的持续时间。8℃处理15 d就可开花，而10℃处理要25 d才能通过春化。苗期35℃的持续高温可使春化15 d和24 d的材料发生春化逆转，但对苗龄大于12 d的植株无效。而18 h 23℃和6 h 35℃交替温度下，春化15 d的大白菜不发生春化逆转，仍能够开花。     

Molecular analysis of FRIGIDA, a major determinant of natural variation in Arabidopsis flowering time

Vernalization, the acceleration of flowering by a long period of cold temperature, ensures that many plants overwinter vegetatively and flower in spring. In Arabidopsis, allelic variation at the FRIGIDA (FRI) locus is a major determinant of natural variation in flowering time. Dominant alleles of FRI confer late flowering, which is reversed to earliness by vernalization. We cloned FRI and analyzed the molecular basis of the allelic variation. Most of the early-flowering ecotypes analyzed carry FRI alleles containing one of two different deletions that disrupt the open reading frame. Loss-of-function mutations at FRI have thus provided the basis for the evolution of many early-flowering ecotypes.     

不同因素对大白菜春化影响及其调控基因研究进展

春化作用控制着某些高等植物的成花转变过程,文章对大白菜春化特性及影响大白菜春化的不同因素如温度、时间、光照及调控基因等有关研究进行了综述,并对大白菜春化作用中存在的问题进行分析和展望.     

An antagonistic pair of FT homologs mediates the control of flowering time in sugar beet

Cultivated beets (Beta vulgaris ssp. vulgaris) are unable to form reproductive shoots during the first year of their life cycle. Flowering only occurs if plants get vernalized, that is, pass through the winter, and are subsequently exposed to an increasing day length (photoperiod) in spring. Here, we show that the regulation of flowering time in beets is controlled by the interplay of two paralogs of the FLOWERING LOCUS T (FT) gene in Arabidopsis that have evolved antagonistic functions. BvFT2 is functionally conserved with FT and essential for flowering. In contrast, BvFT1 represses flowering and its down-regulation is crucial for the vernalization response in beets. These data suggest that the beet has evolved a different strategy relative to Arabidopsis and cereals to regulate vernalization.     

拟南芥开花过程的转录后调控研究进展

从营养生长向生殖生长的转换是植物生命周期中最重要的事件之一,是植物繁衍后代的重要保证。为适应复杂的环境条件和自身的发育需求,开花基因在转录激活/抑制、转录后、翻译及翻译后等多个水平上被调控,其中染色质重构、组蛋白修饰等表观遗传调节是拟南芥春化途径和自主途径的主要调节方式。最近的研究结果表明,选择性剪接、小RNA和长非编码RNA等多种转录后水平方式的调节在拟南芥开花基因调节中发挥重要作用。本文就目前有关拟南芥开花基因转录后调控方式研究进展进行综述,以期为今后进一步完善开花时间调控网络提供参考。     

种子春化与光周期处理对大白菜花芽分化和抽薹的影响

大白菜在进行种子春化处理时．不同处理温度和处理时间对植株的花芽分化和抽薹过程影响很大．８℃的经比３，１３℃下植株的花芽分化开始得早，分化速度快，抽薹时间早．抽薹期早晚不同的大白菜品种在花芽分化和抽薹上存在着大的遗传差异性，春化１５ｄ时，３℃和１３℃的处理温度，均不能使晚抽薹材料Ｓ－１和ＹＣ完成花芽分化并引起植株的抽薹；１３℃下春化时间达到３０ｄ时，ＹＣ也不能分化完全的花芽和发生抽薹．在低温处理基础上，长日条件对植株的花芽分化和抽薹过程均有促进效应，但非必要条件．     

双性小麦─—需要开拓的小麦第三基因库─—兼谈温光型核不育小麦的利用

双性小麦类群是生长发育特点与冬小麦和春小麦都不相同的小麦第三基因库。由于这一类群小麦具有较高的抗寒性，秋播可以和冬小麦一样安全越冬，不同的是开花结实不需要经过春化；春播像春小麦一样正常抽穗结实，具有很好的播种期适应性。如果将温光型核不育小麦的育性转换机制转育到双性小麦上，同一品种既可秋播也可春播，使雄性细胞的减数分裂期和开花期有较大的温光环境差异，为实现其雄性不育或可育的转换提供了很好的条件，从而使杂种小麦的两系制种能够在更广阔的地区和更多的小麦品种类型上广泛应用。     

光周期诱导菊花成花及成花逆转过程中生理代谢的变化

本试验以切花菊品种神马为试材,研究了不同光周期处理过程中菊花叶片可溶性总糖、蔗糖、可溶性蛋白、RNA和DNA等含量的变化。结果表明,长日照处理的菊花未形成花芽,始终保持营养生长,其叶片可溶性总糖、蔗糖、可溶性蛋白、RNA和DNA含量没有明显变化,一直保持较稳定水平。短日照处理的菊花叶片可溶性总糖和蔗糖比长日照处理减少,可溶性蛋白质、RNA和DNA含量都比长日照处理增加。先短日照后长日照处理的菊花在短日照期间形成的花芽在转入长日照时花芽停止发育和膨大,最终未开花,其叶片可溶性总糖含量比长日照处理减少,处理第15d以后比短日照处理增加,而蔗糖、可溶性蛋白、DNA和RNA含量比其它处理明显增加。     

植物开花的分子调控机理研究

植物开花是遗传因子和环境因素协同调控的复杂过程。在拟南芥中,植物开花途径主要有春化促进途径、光周期促进途径、自主开花途径及依赖于赤霉素的途径等。根据近年来的研究进展,综述了植物开花的分子调控机理。     

甜菊、秋菊、月见草对光周期反应类型的探讨

甜菊和秋菊都是多年生菊科短日照植物，但是这两种植物的成花对光周期反应类型及光周期诱导条件习性等有所不同，其光周期诱导效果也不同。甜菊成花对光周期反应属花发端要求ＳＤ条件，而花发育要求中日照条件的类型。甜菊对诱导光周期的反应敏感，但对温度要求却不严格。因此，甜菊在１～１０天ＳＤ处理均可提早诱导成花，其中７月中下旬１０天ＳＤ处理的植株诱导成花效果最佳。秋菊成花对光周期反应属于花发端和花发育均要求ＳＤ条件的类型，而且秋菊成花对温度条件的要求严格。秋菊光周期诱导在７月中下旬１５天左右ＳＤ处理，现蕾开花效果最佳。二年生ＬＤＰ月见草成花对光周期反应比对春化作用反应敏感。月见草成花对光周期的反应属于花发端严格要求ＬＤ条件，而花发育要求中日条件。     

不同春化时间对不结球白菜现蕾开花的影响

为探求不同品种不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)的冬性强弱,找出其适宜的春化时间,以4个不结球白菜品种为试材,在3℃条件下分别对萌动种子春化处理10、15、20、25 d,调查不同春化时间对各品种现蕾开花的影响,综合评价植株现蕾开花早晚及开花期植株形态。结果表明,奶白菜最适春化时间为10 d,青梗白菜最适春化时间为15 d,乌塌菜最适春化时间为20 d,京水菜最适春化时间为25 d。4个不结球白菜品种冬性由弱到强为奶白菜、青梗白菜、乌塌菜、京水菜。     

小麦春化相关基因研究进展

小麦（Triticum aestivum L.）是世界第二大粮食作物。春化作用是冬小麦成花必需过程,该过程同时伴随低温驯化,影响着小麦品种种植范围及产量。简要概述目前克隆的小麦春化相关基因及春化作用调控机理等研究进展,为小麦春化作用机理研究提供资料。     

Photoreceptor regulation of CONSTANS protein in photoperiodic flowering

Many plants flower in response to seasonal fluctuations in day length. The CONSTANS (CO) gene of Arabidopsis promotes flowering in long days. Flowering is induced when CO messenger RNA expression coincides with the exposure of plants to light. However, how this promotes CO activity is unknown. We show that light stabilizes nuclear CO protein in the evening, whereas in the morning or in darkness the protein is degraded by the proteasome. Photoreceptors regulate CO stability and act antagonistically to generate daily rhythms in CO abundance. This layer of regulation refines the circadian rhythm in CO messenger RNA and is central to the mechanism by which day length controls flowering.     

大乌圆龙眼开花特性观察

从单穗、单株和植株群体3个方面调查分析大乌圆龙眼雌雄花开花特性,结果表明,大乌圆龙眼雌雄花交替开放的顺序是雄-雌-雄,植株群体雌雄花开放相遇时间比单穗和单株长;雌花在开花后5~14d为落花高峰期,雄花在开花后8~18d、19~26d分别出现两个落花高峰。因此,生产上大乌圆龙眼园种植株数要在10株以上,以增加雌雄花花期相遇天数,促进授粉受精,实现丰产。     

人工春化处理对白菜抽薹及加代繁殖的影响

采用4个春化温度(3、6、9、12℃)和4个春化时间(10,20,30,40d)二因素裂区试验,对迷您黄1号品种进行耐抽薹性研究。结果表明,相同春化温度条件下,随春化时间延长,白菜播种至现蕾天数明显缩短,但当春化时间延长到30d后,播种至现蕾天数缩短并不明显;相同春化时间条件下,春化温度越低,从播种至现蕾、开花的天数越短,最短的为3℃低温春化处理。本试验条件下,最佳春化条件为3~9℃低温春化处理20d。     

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。     

甘蓝型油菜开花期的QTL定位及候选基因鉴定

为了解析油菜开花期性状的遗传机制，利用KN DH群体在冬性、半冬性和春性环境的开花期表型和KN 高密度遗传连锁图谱，通过Wincart 2.5软件的符合区间作图法对油菜开花期性状进行QTL定位及候选基因鉴定。结果显示，共鉴定到119个开花期QTL，单个QTL解释表型变异最大是qFT-13DL16-4 （25.96%），最小的是qFT-13ZY2-1（2.48%）。利用元分析的方法将初步鉴定的QTL整合为consensus QTL，共获得26个环境稳定表达QTL，包括7个开花期主效QTL。如cqFT-A2-3、cqFT-A2-4在春性环境稳定表达，cqFT-C6-4、cqFT-C6-7、cqFT-C6-12、cqFT-C6-13在冬性和半冬性环境稳定表达, cqFT-C6-14在冬性环境稳定表达QTL。主效QTL置信区间共鉴定到15个与成花诱导相关的候选基因，如 BnaA02g12260D（RGA1）、 BnaA02g15390D（AGL12）、 BnaA02g16710D（LKP2）和BnaC06g19930D（NUA）等，这些候选基因主要涉及赤霉素、光周期、生物钟、春化作用响应和花发育等功能。可见，油菜开花期主效QTL及其候选基因的鉴定为开花期基因的精细定位和图位克隆奠定基础，也为培育早熟、高产油菜品种提供指导。