光伏提水技术在西藏的推广前景

为了西藏能源短缺的农牧区发展光伏提水技术提供科学依据,本研究介绍了太阳能光伏提水技术的发展现状,分析了西藏地区的太阳能资源储量,以及光伏提水技术在西藏地区的推广应用优势及潜力,并对其进行了经济评价。     

高羊茅光周期调控基因CONSTANS的克隆与分析

本研究以坪用型黔草1号高羊茅为实验材料,基于多年生黑麦草CONSTANS(CO)基因序列设计引物,利用3'RACE和5'RACE方法扩增CO基因。结果表明,从高羊茅中分离出CO基因,命名为FaCON-STANS。经序列分析,cDNA全长1557bp,编码376个氨基酸,具有完整的开放阅读框(ORF,166～1296bp),氨基端具有B-box型锌指结构域,碳端具有CCT(CO,CO-like,TOC1)结构域。进一步的同源性分析表明,Fa-CONSTANS蛋白与禾本科植物的CO蛋白亲缘关系较近,与其它植物的亲缘关系较远。     

GmELF3s调控大豆开花时间和生物钟节律的功能分析

大豆是典型的短日照作物,光周期的敏感性严重影响大豆的开花时间和产量,制约大豆的种植范围,但调控大豆光周期和生物钟节律的机制尚不十分清楚。在模式植物拟南芥中,ELF3与ELF4、LUX一起,形成ELF4-ELF3-LUX (Evening Complex, EC)生物钟晚间复合物,在生物钟节律和开花时间调控等方面发挥重要作用。本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑系统获得大豆Gmelf3a/j、Gmelf3b-1和Gmelf3b-2的突变体材料。通过观察Gmelf3a/j、Gmelf3b-1和Gmelf3b-2各突变体材料在短日照和长日照下的开花时间发现, GmELF3b-1在长日照下对大豆开花时间起调控作用;通过观察非纯合双突变体的表型发现,GmELF3a/J与GmELF3b-1和GmELF3b-2之间在调控大豆开花时间方面存在功能冗余。通过qRT-PCR对大豆生物钟节律相关基因的表达进行检测发现,GmCAB、GmPRR9a和GmPRR7a的表达模式发生改变,这表明GmELF3a/J、GmELF3b-1和GmELF3b-2可能是通过GmPRR9a和GmPRR7a对大豆生物钟节律和开花...     

高等植物CO基因研究进展

开花是植物由营养生长向生殖生长转变的重要时程。光周期和温度在这一过程中起主要作用。在拟南芥和水稻中,CONSTANS(CO)基因位于生物钟的输出途径,是生物钟和开花时间基因之间监测日照长度的重要元件,它可以整合光信号和生物钟信号,节律性地激活FLOWERINGLOCUST(FT)的表达,从而诱导开花。本文作者在追踪国内外对该基因的研究中发现,目前研究者已经从30余个物种中克隆到CO同源基因并对其序列特征、表达模式和功能特性进行了研究。CO基因编码的蛋白均包含两个保守的结构域:靠近氨基端的B-box结构域即锌指结构域和靠近羧基端的CCT结构域。CO基因的表达受昼夜节律钟调控。不同物种中该基因拷贝数不同,CO基因不同拷贝之间的功能存在差异。系统进化分析表明,该基因在双子叶植物和单子叶植物,以及不同科、属的植物中也存在分化。国内外这些关于CO基因家族的研究成果为进一步研究该基因功能和进化关系,并通过转基因调节植物开花期提供了有价值的参考资料。     

伪应答因子PRRs在不同植物光周期调控开花中的作用

在光周期调控高等植物开花途径中,伪应答基因家族(pseudo response regulator, PRR)位于核心环节中央振荡器内,是重要的调控基因,既要保证输入信号的振荡处理又要调控节律信息向下游基因的传递。根据多种作物开花表现分析,PRRs基因是开花抑制因子,过表达时植物表现晚花。进化树分析伪应答基因家族主要分为PRR1 (TOC1)、PRR3/PRR5、PRR7/PRR9三个分支,在核心振荡器中按照时序依次表达。本研究总结了4种常见作物和2个其他植物中,PRRs基因的作用及与其他重要相关基因间的调控关系当前研究进展。     

中国大豆不同生态类型开花至成熟期对光周期的反应

选用来自中国不同大豆生态区的１５个代表品种,比较了不同产地、不同生育期、不同播期类型的大豆品种开花后光周期反应的差异。结果表明,大豆品种在开花后光周期反应方面存在着广泛的遗传多样性。中国大豆典型生态类型开化后光周期反应敏感性有以下顺序：南方秋豆〉南方夏豆〉黄淮夏豆〉南方春豆、黄淮春豆〉北方春豆。试验中发现,大豆品种开花至成熟期各阶段长度与它们在自然条件下出苗至初花的日数正相关。供试的早熟品种开花后     

普通小麦光周期反应基因Ppd2的染色体定位和物理图谱

从播种到开花的时间是作物适应性的重要因素。选育最适的开花时间是在一定环境条件下取得最高产量的主要因子之一。开花时间主要受温光反应调节，而基因型间的敏感性存在很大差别。在多数春小麦中营养生长时问主要受控制光周期反应的基因影响。本试验在自然短日条件下研究了部分同源群2染色体的一套‘中国春’代换系和部分缺失系的光周期反应。     

植物避荫反应分子调控机制获揭示

正日前,中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作,揭示植物在遮荫环境下通过融合光敏色素信号途径与茉莉酸信号途径来平衡生长和防御反应的分子机制,对耐密作物培育有重要理论指导意义。研究成果在线发表在《植物细胞》(Plant Cell)上。增加密植,可以提高作物的单产。但是,种植密度的过度提高,会造成植株对光的互相遮挡。为了与周围的植物竞争更多的光照,植物会表现为茎秆伸长     

大豆光周期反应与生育期基因研究进展

20世纪20年代,植物学家Garner与Allard在研究大豆与烟草等植物的光反应时发现了植物光周期现象。大豆作为模式植物对光周期现象的理论形成起了重要作用。但大豆基因组的复杂性及与相关功能基因关系的不明确性严重阻碍了学者对大豆光周期现象本质的认识。近年来,随着控制大豆生育期主要QTL基因的相继克隆,特别是对大豆生育期贡献最大的E1基因的成功破译,学者们逐步认识到大豆光周期调控开花的独特性。遗传学及分子生物学研究表明,大豆中具有拮抗关系的E1和FT基因位于大豆光周期调控开花主要通路的中心节点(integrator),但两者间的作用机制及相关的调节因子尚待明晰。对大豆光周期反应及生育期基因的深入研究,在生产实践上可为大豆品种的栽培区划、合理布局及分子育种等提供理论依据。     

CO基因的调控表达与植物光周期反应

光周期是影响植物花发育的重要环境因素,CONSTANS（CO）是拟南芥光周期遗传调控途径中的关键因子,目前已在许多植物中发现了具有N 端类锌指结构B-box和C端CCT 保守结构域的CONSTANS-like (COL)基因,但它们的功能却不尽相同。本文概述了CO基因的结构、家族成员及其在光周期途径中的作用机制,以期为植物光周期遗传机理研究提供参考。     

水稻的感光性、感温性与光温诱导雄性不育性之间的相关研究

以农垦58S等10个光温敏不育系为材料,研究了感光性、感温性与光温诱导雄性不育的相关关系。试验表明：光温敏核不育系同时存在光敏不育性与温敏不育性,它们之间呈显著的负相关;感光性与光敏不育性表现极显著正相关,与温敏不育性表现显著负相关;感温性与光敏不育性及与温敏不育性均无相关关系;不育期内同穗颖花间花粉育     

甘蓝类作物抽薹期及开花期数量性状的研究进展

从甘蓝类作物抽薹开花期数量性状研究的历史、甘蓝类作物抽薹期开花期性状的传统遗传学研究、甘蓝类作物与其它十字花科抽薹期和开花期的分子标记研究及与其它十字花科作物的抽薹及开花期的比较作图研究等几个方面,概述了甘蓝类作物抽薹期与开花期等数量性状的研究进展,并对以后的研究方向提出了建议。     

Epistasis among the three major flowering time genes in rice: coordinate changes of photoperiod sensitivity,basic vegetative growth and optimum photoperiod

Flowering time is affected not only by photoperiod sensitivity (PS) but also by basic vegetative growth (BVG) and optimum photoperiod (OP), although their developmental and genetic relationships are not well understood. The present study was carried out in rice to examine to what extent these three developmental components are modified by the three flowering time genes, Se1 (= Hd1), Ef1 and e1 (= m-Ef1), which are known to contribute to flowering time in temperate and tropical regions of rice cultivation. Photoperiodic response curves were estimated under controlled conditions of different growth regimes, using eight near-isogenic lines possessing different combinations of the alleles at the three loci. The results showed that each of the components is greatly affected by the main effect of the genes, temperature and their epistasis, indicating that none of the three genes controls flowering time by altering any single component in PS, BVG or OP. Epistasis was detected more frequently among the three genes than reported before, suggesting that epistasis contributes to flowering time by changing PS, BVG and OP differently. The comparison of the nucleotide sequences suggested that Ef1 is the same as Early heading date 1 (Ehd1). Since the two genes Se1 (= Hd1) and Ef1 (= Ehd1) are known to up-regulate the rice homolog of Arabidopsis FT, it is suggested that the detected epistasis may respond to diverse environments by modulating the CO/FT system conserved in flowering plants.     

叶子花花期调控技术研究进展

(深圳市莲花山公园管理处,广东深圳 518026)     

影响花卉生长和花期的环境因子研究

花卉生长的好坏以及花期的应时与否不仅与花卉自身习性、栽培措施有关,而且还与许多外界环境条件有很大关系。通过对花卉生长环境的调控,可以有效提高花卉的品质及应时能力,使花卉生产更好地迎合人们的需求。本文就光照、温度、植物生长调节剂、肥料等几个方面阐述了环境因素对花卉生长和花期的影响。     

玉米花期性状的全基因组关联分析

花期性状是玉米的重要性状,与熟期、散粉结实率和产量关系密切,对玉米品种选育至关重要。为探究玉米花期性状的遗传基础,本研究以248份遗传多样性丰富的玉米自交系作为关联群体,通过2017年和2018年在河北保定和辛集的田间试验调查抽雄期、散粉期、吐丝期和散粉吐丝间隔期4个花期相关性状,利用分布于全基因组的83057个SNP标记进行关联分析。结果表明,4个花期相关性状的基因型、年份、地点、基因型与地点的互作、基因型与年份的互作均达到极显著水平;抽雄期、散粉期、吐丝期的遗传率分别为71.77%、71.27%、73.93%,并且两两性状间呈极显著正相关,散粉吐丝间隔期遗传率为62.50%,仅与吐丝期呈极显著正相关;4个花期性状共检测到18个SNPs-性状关联(共涉及16个SNP位点),单个位点的表型贡献率范围为5.46%~28.36%,仅1个位点在不同性状中检测到;筛选到81个候选基因,其中36个在GO分析中具有功能注释。潜在候选基因GRMZM5G877647编码early flowering 4蛋白,参与光周期的调节;GRMZM2G173630编码类赤霉素受体蛋白参与植物激素信号转导;GRMZM2G001139、GRMZM2G375707编码与花器官建成的MADS转录因子。这些潜在候选基因为解析玉米花期性状遗传基础和分子辅助选择育种提供参考。     

AFP2基因调控拟南芥茉莉酸合成与开花时间的分析

拟南芥AFPs (ABI five interaction proteins)是一类与植物激素脱落酸(ABA)信号途径中转录因子ABI5互作的蛋白,以前报道它们可以通过促进ABI5的降解来调控种子萌发,但是AFPs的新功能鲜有报道。我们发现过表达AFPs家族成员之一AFP2可以促进拟南芥小苗茉莉酸(JA)的合成并延迟开花,反之,拟南芥突变体afp2表现为较低的茉莉酸积累与较早的开花时间。突变茉莉酸合成酶LOX2或受体COI1都可以部分缓解AFP2-ox的晚花表型,同时过表达AFP2增强了AFP2类转录因子TOE1结合到成花素FT启动子区域的能力,并抑制FT的转录导致晚花。以上结果揭示了AFP2参与ABA与JA信号调控开花时间的新功能。