光周期调控水稻开花期的分子机制研究进展

植物的开花时间(或作物的抽穗期)是决定植物分布和区域适应性的关键因素。从营养生长(茎叶的产生)到生殖生长(花的产生)的转变是植物生命周期中重要的发展步骤,需要对多种环境因素和内源性信号做出全面响应。综述了拟南芥和水稻光周期调控开花期的分子机制研究进展。讨论了两种植物调控网络的异同,以期为水稻成花分子机理研究提供理论依据。     

水稻开花的光温调控分子机理

水稻一生要经历营养生长和生殖生长两个阶段,只有顺利从营养生长向生殖生长转变,水稻才能开花结实。水稻的开花是环境因素与控制水稻开花基因网络相互作用的结果,光照和温度是调控水稻开花的两个重要的环境因子。关于水稻如何感知光照和温度变化,然后启动内部基因的表达来调控水稻开花,科学家提出了一些假说试图解释这个问题。近几年对水稻的开花调控途径的研究有了长足进展,人们对该问题有了新认识。结合前人的研究结果,分析了水稻在不同光温调控下的分子机理。     

光周期途径E3泛素连接酶的开花调控机制

开花是植物生长发育过程中非常重要的一个环节,光周期是影响植物开花的主要环境因素。E3泛素连接酶对光周期依赖型的开花起着重要调控作用。已发现的光周期调控开花途径中多种组分均为E3泛素连接酶的靶蛋白,它们能通过E3泛素连接酶介导实现其泛素化降解,从而影响光周期信号,调控开花。综述了E3泛素连接酶在参与调控光受体稳定性、生物钟功能以及开花调控因子CO稳定性三个方面的研究进展。     

几个难开花甘蔗亲本的光周期诱导开花

本文报道了１９９９年度云南省甘蔗研究所光周期诱导难开花甘蔗亲本花花的研究结果。本研究以４月１日和６月１日两种起始处理时间,１２小时２５分和１２小时１５分两种固定日工处理,于１０月１日起递减光３０秒至抽穗止的光诱导技术分别对９个难开花亲本进行了开花诱导研究。结果：在高纬度,高海拔的开远地区,首次诱导了热带种克林斯它林那,越南牛蔗开花,４８Ｍｏｕｎａ、拔地拉孕穗;另外,粤糖５７／４２３,Ｃｏ４１９、ｕ     

甘蔗光周期诱导开花和杂交利用研究

本文报道了１９９８年度云南甘蔗研究所光周期诱导甘蔗开花及杂交利用结果,本研究以４月１日和６月１日两种起始处理时间,１２ｈ２５ｍｉｎ和１２ｈ１５ｍｉｎ两种固定日长处理,于１０月１日起到日递减光３０ｓ至抽穗时止的光周期诱导技术分别对７个难花亲本和７个常用亲本进行了开花诱导。结果表明,在不同的光周期处理下,粤糖５７／４２３,Ｃｏ４１９,闽糖７０／６１１,罗汉蔗等４个难花亲本被诱导开花,７个常用亲本全部孕     

我国在大豆光周期调控开花研究领域取得重大突破

生育期长度是决定大豆产量的重要因素之一,并与种植纬度、种植季节密切相关。生育期是光周期反应的重要指标,亦是育种主要选择目标性状。大豆是敏感型高温短日作物,适应于高纬度环境的大豆栽培种对光周期必须具有光周期不敏感性。经典遗传学研究表明:4个主要遗传位点E1、E3、E4和E7被证明参与控制这种不敏感性。其中,E1位点是Bernard于1971年正式命名,但由于该基因位于第六号染色体(LG C2)中心粒着丝点附近,遗传重组率极     

中国大豆大同生态类型代表品种开花前,开花后光周期反应的比较研究

选用中国大豆主要生态区的代表品种１２个，在南京春播通过人工光照处理，比较了各类型品种开花前和开花后光周期反应敏感性的差异。结果表明，１２ｈ短光照和吏所有品种的开花期显著提前；开花后进行短日照处理，使除早熟品种东农３６和泰兴黑豆以外的其它品种成熟期显著提前。     

中国大豆不同生态类型代表品种开花前、开花后光周期反应的比较研究

选用中国大豆主要生态区的代表品种１２个,在南京（３２°Ｎ）春播,通过人工光照处理,比较了各类型品种开花前和开花后光周期反应敏感性的差异。结果表明,１２ｈ短光照处理使所有品种的开花期显著提前（Ｐ＜０．０１）;开花后进行短日照处理,使除早熟品种东农３６和泰兴黑豆以外的其它品种成熟期显著提前（Ｐ＜０．０１）。在本试验条件下,南方夏大豆品种开花后光周期反应比开花前更加敏感,其它类型品种开花前光周期反应比开花后敏感或前、后期敏感性接近。相关分析表明,大豆开花前和开花后的光周期反应敏感性,与自然光照下相应发育时期的长度正相关。较长的前期有利于单株粒数和单株产量的提高,较长的后期对提高百粒重有利。文中讨论了大豆品种开花前、开花后光周期反应敏感性与原产地日照长度及其它环境因子的关系。     

Molecular Regulatory Network of Flowering by Photoperiod and Temperature in Rice

Plants have an ability to flower under optimal seasonal conditions to ensure reproductive success.Photoperiod and temperature are two important season-dependent factors of plant flowering.The floral transition of plants depends on accurate measurement of changes in photoperiod and temperature.Recent advances in molecular biology and genetics on Arabidopsis and rice reveals that the regulation of plant flowering by photoperiod and temperature are involved in a complicated gene network with different regulatory pathways,and new evidence and understanding were provided in the regulation of rice flowering.Here,we summarize and analyze different flowering regulatory pathways in detail in rice based on previous studies and our results,including short-day promotion,long-day suppression,long-day induction of flowering,night break,different light-quality and temperature regulation pathways.     

Flower Development and Photoperiodic Control of Flowering in Rice

Floral transition,which is referred to as a plant’s transition from vegetative stage to reproductive stage,is considered to be a critical developmental switch in higher plants,for a timely flowering is a major factor of reproductive success.Endogenous and environmental cues,such as photoperiod,light quality,plant hormones concentrations and temperature,provide information to the plants whether the environment is favorable for flowering.These cues promote,or prevent,flowering through a complex genetic network,mediated by a careful orchestration of temporal and spatial gene expression.One of such cues is photoperiod.Rice(Oryza sativa L.) serves as a powerful model species for the understanding of flowering in higher plants,including flower development and photoperiodic control of flowering.In this review,we overviewed and discussed the flower development and its model.We also overviewed the photoperiodic pathways in rice flowering control,and summarized the pathways at molecular level.     

水稻抽穗期遗传与分子调控机理研究进展

 抽穗期是与水稻产量相关的重要农艺性状之一。介绍了水稻抽穗期的遗传方式和生长发育特性;总结了618个定位的抽穗期QTL和以Hd1、Hd3a、Ghd7、Ehd1等为代表的控制水稻抽穗期的重要功能基因,并初步形成了水稻抽穗期的调控网络。还进一步讨论了水稻抽穗期研究中所面临的问题以及其在生产实践中的应用前景。     

温光弱感型光敏核不育水稻3088s选育研究

３０８８ｓ是一个粳籼交偏粳型的光敏核不育系，其开花习性表现为籼粳中间型。其光敏不育性的光照 范围较宽，育性转换的临界光长为１３：００～１３：３０，比晚粳型光敏不育系晚半小时以上。３０８８ｓ光敏不育性的温 度范围亦较宽，长日不育的低限温度较低，为２４．５～２５℃，比同类两用不育系低１．５～３．５℃；短日可育的上限温 度较高，为３０～３２℃。在遗传分类上３０８８ｓ为温光弱感型光敏核不育系，光温互补作用较强，因而具有稳定的不 育期和稳定的可育期。     

水稻抽穗期途径基因的磷酸化、泛素化研究进展

水稻是一种广泛种植的兼性短日照植物.水稻抽穗期是直接影响产量和品种地域适应性的重要农艺性状.因此,研究该性状的影响因素并使植株在适宜的时间抽穗具有重要意义.水稻抽穗期作为一个复杂的数量性状,受内在基因网络和外界光温等条件的共同调控.目前,已经鉴定和克隆出多个控制抽穗期的关键基因,发现磷酸化和泛素化修饰在抽穗期分子机制中...     

Genetic Analysis of Heading Date of Japonica Rice Cultivars in Southwest China

Heading date of 26 native japonica rice cultivars in southwest China was investigated,and their basic vegetative growth(BVG),photoperiod-sensitivity(PS) and temperature-sensitivity(TS) were analyzed under artificial short-day and natural long-day conditions in Nanjing,as well as artificial high-temperature and natural low-temperature conditions in winter in Hainan.The results showed that the PS and TS varied among different cultivars.The BVG of all the japonica cultivars was well situated,but differed withi...     

兜兰属植物花期调控研究进展

兜兰由于独特的花朵造型、绚丽的花朵色彩、持久的观赏花期而具有极高的观赏价值,是国际上的高档花卉.但由于生态环境的破坏以及人们对其过度采挖,兜兰现已成为世界上最濒危的植物物种之一,许多种类已濒临灭绝,所有兜兰野生种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录I而被禁止交易.目前,市场上流行的兜兰品种大多是由...     

我国部分早籼品种及杂交早籼骨干亲本抽穗期遗传分析

设置长、短日照和高、低温4种环境,分析了我国长江中下游和华南地区早籼水稻品种和杂交早籼骨干亲本共19份材料的抽穗期光温敏感性及基本营养生长性。结果表明,这19份早籼材料(包括杂交稻亲本)都表现出弱感光性,其中16份材料对温度比较敏感。这些早籼材料的基本营养生长性整体较弱,但是个体间表现出一定的差异。抽穗期长短与每个材料的基本营养生长性呈显著线性相关。利用一套抽穗期主基因近等基因系对这些早籼材料抽穗期基因型进行了分析。结果表明,所有早籼材料均带有隐性非感光位点hd2,大多数早籼材料都带有显性早熟基因Ef-1,而在Se-1和E1两个主效感光基因位点,所有早籼材料不带或只带有一个感光等位基因。这些结果从基因型角度揭示了早籼材料具有弱感光性和较强感温性,是其适合在我国华南双季稻作区和华中单双季稻作区作早稻种植的原因,为早籼水稻品种的选育及推广提供了重要依据。