高等植物成花的光周期调控

高等植物成花是当今发育生物学研究的热点和难点.高等植物的成花诱导过程由自身遗传因子和外界环境因素两方面决定.在已知的成花途径中,光周期途径是研究得较为清楚的一条途径.目前高等植物光周期成花分子机理的研究主要针对拟南芥进行.光周期调控中CONSTANS(CO)是关键基因,它进行光信号和生物钟信号整合,节律性地表达激活FLOWERING LOCUS T(FT)表达,诱导植物开花.在不同的光周期反应的植物中,基因调控成花作用的机理并不完全相同.现就光周期成花的研究进展作简要综述.     

《中国蔬菜》2012·12 学术论文导读

长距离运输信号FT的开花调控机制刘智宇等(西南大学园艺园林学院,南方山地园艺学教育部重点实验室,重庆市蔬菜学重点实验室,重庆400715)—《中国蔬菜》2012(12)FLOWERING LOCUST(FT)是长距离运输信号物质,调节营养生长与生殖发育的转变,对开花调控意义重大。FT主要在叶片中表达,受光周期等多个     

长距离运输信号FT的开花调控机制

FLOWERING LOCUST(FT)是长距离运输信号物质,调节营养生长与生殖发育的转变,对开花调控意义重大。FT主要在叶片中表达,受光周期等多个途径调控,并以FT蛋白而非mRNA转运到顶端分生组织处,激活一系列下游基因,从而诱导开花。本文就FT基因的表达机制、FT蛋白的长距离运输、及其在顶端分生组织中诱导成花的机理等进行了综述,并结合FT的研究现状展望了未来的研究方向。     

光周期诱导植物成花的分子调控机制

开花是植物从营养生长向生殖生长的转变过程。开花相关基因的表达是实现这一转变的基础,环境因子以及细胞自身的生长状况对这些基因的表达起着调控作用。目前利用模式植物拟南芥、水稻和观赏植物矮牵牛和金鱼草等植物,已了解到光周期信号被植物成熟叶片接受和感知并产生开花信号物质,这种开花物质经过叶片到茎尖的长距离运输,最终引起茎顶端开花起始。对国内外光周期途径植物成花分子机制的研究进展进行综述,旨在为进一步深入研究光周期调控观赏植物成花分子机制提供参考。     

茄科植物WRKY转录因子的研究进展

WRKY蛋白是植物中最大的具有重要作用的转录因子家族之一,通过特异性结合启动子区域的W-Box来调控基因的表达,其成员参与了茄科(Solanaceae)植物的生长、发育、代谢、生物和非生物胁迫响应和激素信号的转导等进程。综述茄科植物WRKY转录因子表达模式和在生物和非生物胁迫中调控作用的研究进展。     

GA信号途径及其调控果树生长发育的研究进展

赤霉素(gibberellins,GAs)是一类重要的植物激素,参与调控植物生长发育的各个阶段,如种子的萌发、幼苗的生长、茎和根的生长及开花等过程。随着分子生物学及遗传学的发展,科学家已经逐步解析了GA在植物体内的信号转导过程及调控植物生长发育的机制。2017年以来,科学家在GA受体GID1的降解机制、DELLA新互作蛋白的鉴定以及O-fucosyltransferase修饰对GA信号的影响等多个方面均有重要发现,这些新成果大大扩展了人们对GA信号调控机制的认知。GA在果树育种中也发挥着重要作用,早在16世纪育种家就在葡萄中成功利用GA信号途径阻遏蛋白DELLA的功能获得型突变实现矮化育种,提高产量。近年来,又在多种果树中发现了GA途径基因突变造成的矮化材料。GA突变体在果树育种中的利用已证明,人为调控GA信号是实现果树高产稳产的有效方法。鉴于GA在植物生长发育及果树生产中的重要作用,笔者将对GA信号途径的最新研究进展及其在果树生产中的应用进行系统介绍,为将来在果树中更高效、更广泛地利用GA途径基因、提高果树产量及品质提供参考。     

拟南芥花期基因FT转化切花菊‘神马’

采用RT-PCR方法从拟南芥叶片中克隆FT基因,经过测序分析、酶切之后,连接到植物表达载体Super1300+,构建植物重组载体FT-Super 1300+,运用农杆菌介导法将FT基因导入切花菊'神马'中,鉴定其在转化植株体内的整合和表达.扩增得到的基因片段经测序分析与GenBbank上的FT基因同源性为100%;构建的植物表达载体经过酶切分析证实外源基因已经正确插入;转化后得到了29株抗性植株,PCR和PCR-Southern杂交结果显示,8株抗性植株为阳性,说明外源基因整合到转化植株的基因组中.RT-PCR鉴定结果表明外源基因在转化植株叶片中表达.其中转FT基因的一个株系在组培条件下分化出花芽,表明转基因植株花芽分化不受光周期影响,花期可以提前.     

植物耐热性的分子机制研究进展

高温胁迫会使植物产生损伤,影响植物的生存,植物通过热激反应来应对热胁迫,如热激蛋白、抗氧化剂、植物激素、渗透调节物质、光合作用和蒸腾作用、细胞膜稳定性、产生挥发有机物及共生关系等在植物的热激反应途径中具有重要作用。Hsfs、MBF1c、APX1、Zats、DREB2A/2C及WRKY等转录因子在热激反应中传递放大信号,对提高耐热性至关重要。综述了植物耐热性的分子机理及分子生物学研究进展,以期为提高植物的耐热性及耐热性植物的选育提供指导。     

拟南芥花期基因FT 转化切花菊‘神马’

 采用RT-PCR 方法从拟南芥叶片中克隆FT 基因,经过测序分析、酶切之后,连接到植物表达载体Super1300⁺,构建植物重组载体FT- Super1300⁺,运用农杆菌介导法将FT 基因导入切花菊‘神马’中,鉴定其在转化植株体内的整合和表达。扩增得到的基因片段经测序分析与GenBbank 上的FT 基因同源性为100%;构建的植物表达载体经过酶切分析证实外源基因已经正确插入;转化后得到了29 株抗性植株,PCR 和PCR-Southern 杂交结果显示,8 株抗性植株为阳性,说明外源基因整合到转化植株的基因组中。RT-PCR 鉴定结果表明外源基因在转化植株叶片中表达。其中转FT 基因的一个株系在组培条件下分化出花芽,表明转基因植株花芽分化不受光周期影响,可以提前花期。     

光质及光周期对植物生长发育的影响

光是影响植物生长和发育的一种重要的环境因子,不仅可以为植物各阶段的生长提供能量,植物还可以通过体内光受体感应不同的光质及光周期条件下产生的光信号,并借助自身复杂的信号传导通路对光信号作出反应,进而调节植物的生长发育,该研究综述了近年来国内外关于光对植物生长影响的研究现状,以期为相关研究和作物高产优质栽培提供指导。     

薰衣草CBF途径相关耐寒基因挖掘与调控网络分析

为探究薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.)的耐冷机制,使用转录组学方法对薰衣草响应冷处理的分子调控网络进行挖掘分析。CBF转录因子和其靶基因COR形成的CBF-COR调控网络在增强植物耐冷胁迫中作用显著。本研究中共发现7个CBF基因(LaCBF)和11个COR基因(LaCOR)在冷处理下的表达具有显著差异,同时在CBF信号调控通路中发现4个上游基因LaICE1、LaCAMTA3、LaEBF1、LaCCA1对冷胁迫有响应,认为这些基因共同形成的冷信号调控网络在薰衣草抵御低温中起到了重要作用。     

转录因子HY5在植物光形态建成和氮代谢中的调控作用

HY5(ELONGATED HYPOCOTYL5)是亮氨酸拉链类转录因子,是促进光形态建成的重要调控因子,参与光、激素等调控的植物根系生长、种子发芽后下胚轴伸长、色素生物合成等生长发育进程。HY5也能够促进植株地上部光合产物的运输,并能作为信号分子从地上部移动到根系,促进根系对硝酸盐的吸收运转,维持植株的碳氮平衡,实现地上部与地下部之间的信号交流。本文从植物光形态建成、内源激素信号转导、氮代谢及碳氮平衡等方面综述了近年来转录因子HY5调控作用的研究进展。     

开花整合子SOC1 花期调控的分子机制

植物经过长期的发育进化,形成了一套复杂而精细的基因调控网络,以确保植株能在最佳
时间开花。开花时间是由一系列特定的基因在特定的时空环境下表达及相互作用所决定的。植物开花调
控的分子机理是最近研究的热点之一。本文综述了开花整合子SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF
CONSTANS1（SOC1）的功能,以及与其他相关调控信号之间的作用关系：SOC1 作为一个MADS 转录因子,
它能够整合来自四条开花调控途径（光周期途径,自主途径,春化途径,赤霉素途径）的开花信号,促进
开花。它的上游基因CO、FT、SPL 以及赤霉素信号可以上调SOC1 的表达,但SVP、FLC 却下调SOC1
的表达;SOC1 和AGL24 之间能形成正反馈回路,同时SOC1 和AGL24 蛋白还可以相互作用激活下游基
因LFY 的表达,调节下游花器官特征基因,实现花期调控。     

树体休眠期前苹果花芽对低温早期响应的转录组分析

【目的】从总体上了解苹果花芽早期响应低温信号的基因表达情况,以期了解苹果休眠期花芽早期反应的分子网络,从而为苹果抗冷性研究提供理论依据。【方法】于树体休眠前收集花芽,低温(4℃)处理45 min(T1)、90 min(T2)和240 min(T3),常温处理为对照(T0),利用转录组技术分析了树体休眠前苹果花芽响应低温信号早期的基因表达情况,利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)进行数据验证。【结果】与对照相比,T1、T2和T3分别获得237、508和990个差异表达基因(Differentially expressed genes,DEGs)。GO富集分析表明:处理前期的DEGs主要涉及碳水化合物有关的代谢、单体碳水化合物代谢过程,而后期主要涉及刺激反应、胁迫响应和DNA的转录等生物学过程。KEGG富集分析表明DEGs主要参与了"植物-病原菌互作","植物激素信号转导"等。其中,在响应低温信号后,参与钙调素/钙调素类蛋白(Ca2+–CaM/CML)代谢的基因MDP0000808334、MDP0000263349等及参与脱落酸(Abscisic acid,ABA)、油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和赤霉素(Gibberellin,GA)信号代谢的基因MDP0000189486、MDP0000122792和MDP0000287039等上调表达显著。【结论】Ca2+信号通路可能主要参与了苹果花芽的冷响应过程。此外,ABA、BR和GA等激素可能在苹果花芽响应低温信号中也起重要的调控作用。     

缩短光周期对茅苍术生理生化指标的影响

以二年生茅苍术种苗为试材,在人工气候室内模拟SCK(12 h)、S1(10.5 h)、S2(9 h)3个光照时间处理,研究不同光周期对根茎生长期茅苍术种苗生理生化指标及光合参数的影响,以期为茅苍术种苗的栽培和光照管理提供参考依据.结果 表明:缩短光周期处理过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质(SP)含量大部分处理时间均高于SCK(12 h),叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)降低,胞间CQ浓度(Ci)升高.综上可知,光照周期的长短直接影响到茅苍术种苗的生理活性,关系到植物生物量的积累,根茎生长期过度缩短光周期可抑制茅苍术的生长发育.     

环境条件对草莓成花的影响及促花措施

1　环境对草莓成花的影响光照、温度、定植前需冷量和CO2 浓度等环境条件显著影响草莓的花芽形成。1 .1　光照　光周期和光质对草莓开花有显著的影响 ,而光照强度影响较小。草莓按对光周期的开花反应分为以下几类 :短日结实型 (在短日照条件下分化花芽 )、长日或四季品种 (长日照条件下分化花芽 )、日中性品种 (花芽诱导时对日照长度不敏感 )。光周期反应是数量性状 (兼性的 ) ,在同一类型内不同品种的反应曲线也不同 ,一般而言 ,光周期小于 1 4h(小时 )短日型品种分化花芽 ,而长日型通常需要大于1 2h(小时 )的光周期。Downs等 ( 1 995 )…     

菊花FT类似基因的克隆与表达分析

以地被菊（Chrysanthemum morifolium Ramat.）‘七月桃花’为材料,利用同源基因克隆法结合RACE技术克隆了光周期调控开花重要基因FLOWERING LOCUS T（FT）的类似基因（基因登陆号GQ925916,命名为CmFT）。该基因开放阅读框有525 bp,可编码174个氨基酸。蛋白比对发现,CmFT所推测的氨基酸序列包含FT类蛋白保守基序和两个关键性氨基酸残基。通过系统遗传进化树分析进一步表明CmFT属于FT亚家族成员。SYBR GREEN法实时荧光定量RT-PCR表达分析结果表明CmFT在花芽的表达量最高,茎的表达量次之,叶片表达量最低。在短日条件下,该基因的表达量呈昼夜节律表达型,在光照期间呈下降趋势,在夜间逐渐上升,光照前4 h时达到最高水平。在长日条件下,其相对表达量显著低于短日条件下且趋于零。由此推测,该基因主要与菊花光周期敏感性密切相关,可能在光周期促进开花中发挥一定的作用。     

上海生科院揭示紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号协同调控生长的新机制

正2018年2月2日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所刘宏涛课题组的研究成果揭示了紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号协同调控生长的新机制,并在线发表在《Developmental Cell》上。紫外光UV-B可以作为信号调控植物发育,如调控光形态建成(抑制植物伸长、促进子叶张开以利于光合作用,促进类黄酮和花青素积累以防晒抗逆等)。光形态建成是植物幼苗出土后由黑暗环境转入光照条件下的必经发育过程。正常的UV-B光形态建成促进植物生物量的增加,也能增强植物抵御UV-B     

芸薹属蔬菜花期分子调控研究进展

开花是芸薹属蔬菜作物非常重要的农艺性状,有4条途径调控开花：春化途径,光周期途径,赤霉素途径和自主途径。尽管这４条途径分别受不同的基因网络调节,但最终都汇集到相同的开花路径整合子。本文以模式植物拟南芥为借鉴,综述了芸薹属蔬菜花期调控中春化途径和自主途径关键基因FLC、光周期途径中关键基因CO和赤霉素途径的分子机制,及其在开花信号整合子中的核心调节作用,并对芸薹属蔬菜花期调控的深入研究进行了展望。     

中国农大揭示植物在黑暗下的ABA信号转导机制

中国农业大学生物学院植物生理学与生物化学国家重点实验室李继刚课题组揭示了转录因子PHYTOCHROME-INTERACTING FACTORS(PIFs)通过直接结合ABI5基因的启动子并且激活ABI5的表达,在黑暗下特异调控植物的ABA信号途径;该研究还发现ABA受体PYL8/PYL9能够和PIFs直接相互作用,并且介导PIFs对ABI5的转录调控;此外,该研究进一步支持了某些ABA受体通过与转录因子互作,直接调控基因表达的工作模式;综上,研究证明了植物中存在黑暗下特异的ABA信号调控组分和途径,有助于进一步理解植物如何根据环境的光信号调整其内源的ABA信号途径,从而在自然界获得更好的生存能力,还为PIFs这类重要转录因子在植物中参与的信号途径及调控机制提供了新的见解。