光周期对切花菊生长及开花的调控

以‘红面’切花菊（Hongmian）为试材,设置6组光周期处理,分别为昼/夜7h/17h（记为Ph7）、8h/16h（Ph8）、9h/15h（Ph9）、10h/14h（Ph10）、11h/13h（Ph11）,以长日照（13~14h）处理为对照CK,研究不同光周期对其生长及开花的影响。记录不同处理现蕾、破蕾、初花、盛花的时间和叶片数,测定分析不同发育期叶片可溶性总糖、蔗糖和蛋白含量,并于不同处理达盛花期时测定其花、茎鲜重以及干物质在不同器官的分配率,以阐明不同光周期对‘红面’菊初花期和出花品质的调控作用,为不同发育期的菊花栽培提出具有针对性的补光建议。结果表明：（1）叶片数随光照时间的增加而增加,并以CK的增加速率最大,Ph11次之,Ph7最小。（2）‘红面’切花菊的花期明显受光照时长的影响,Ph10处理下的菊花从苗期−现蕾、成花耗时均最短,Ph11从初花−花瓣全展开的盛花期耗时最短,Ph7、Ph8和CK花期严重滞后。（3）不同发育期叶片可溶性糖、蛋白含量均呈“M”形变化趋势,两次峰值分别出现在花芽分化期和开花前。可溶性总糖含量以CK最大,Ph11次之;作为可感知光周期信号的信使分子蔗糖,以及可溶性蛋白含量均以Ph10最大。（4）花鲜重以Ph11最大,促花效果显著。因此生产上将秋菊开花时间提前的同时,为保证切花质量,苗期应接受大于11h/d的长日照条件,使菊花苗进行充分的营养生长而不过早诱发花芽分化,以10h/d的光照条件进行诱花处理,花蕾形成且开始成花显色后,花芽分化已不可逆,再将其置于11h/d的光照条件下花瓣可最快全部展开。     

不结球白菜抽薹开花性状的主基因+多基因遗传分析

为了研究不结球白菜抽薹开花性状的遗传规律,并对其耐抽薹品种进行鉴定筛选,以不结球白菜易抽薹纯系M10-1和耐抽薹纯系M10-2杂交获得的6世代(P1、P2、F1、B1、B2和F2)群体为材料,利用植物数量性状主基因+多基因多世代联合分析的方法对不结球白菜抽薹性状(现蕾期)和开花性状(开花期)进行遗传分析。结果表明,控制抽薹性状的为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因,并存在明显的加性、显性和上位性效应。其中,2对主基因的加性效应值均为正,显性效应值hb大于ha,且以第2对主基因的正向显性效应为主;抽薹性状存在较大的主基因加性×加性和显性×显性互作效应,以呈负向的多基因的加性效应为主。B1、B2和F2的主基因遗传率分别为83.83%、87.82%和88.31%,多基因遗传率均为0,主基因+多基因遗传率平均为86.65%,环境变异占表型变异平均为13.35%,说明抽薹性状主要受主基因控制,在育种上可以应用抽薹性状(现蕾期)作为不结球白菜耐抽薹性的鉴定标准,并可在早期世代对其耐抽薹性进行选择,且要注意一定的环境因素。开花性状与抽薹性状遗传相似,均受到2对主基因控制,但主基因+多基因遗传率平均为9.57%,而环境变异平均为90.43%,对开花的影响显著,说明开花性状与环境的互作效应非常明显,不适宜作为耐抽薹性的鉴定指标。利用本研究获得的抽薹性状作为不结球白菜耐抽薹性的鉴定指标,并应用于育种实践,对选育不结球白菜耐抽薹新品种,提高产量具有重要意义。     

小麦光周期基因TaCO9-1A的克隆、功能标记开发及其与冬春性关系的研究

光周期是植物从营养生长转为生殖生长的重要影响因子,CO(constans)基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的光周期途径中起重要作用。本研究利用同源克隆技术从普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号中克隆了CO同源基因Ta CO9-1A(Gen Bank登录号:KM236233)的g DNA(genomic DNA)及c DNA(complementary DNA)。Ta CO9-1A的全长编码区(coding sequences,CDS)为876 bp,编码291个氨基酸,含有CO-like蛋白家族典型的CCT结构域,但不含B-box结构域;系统进化分析表明,Ta CO9-1A蛋白与水稻(Oryza sativa L.)Ghd7及大麦(Hordeum vulgare L.)Hv CO9位于同一分支;蛋白质空间结构分析表明,其CCT结构域的NF-YA2区域较为保守;Ta CO9-1A原核表达蛋白分子量为31 k D,与预测结果一致;实时荧光定量PCR结果显示,Ta CO9-1A在普通小麦抽穗期的根、茎、叶及幼穗均有表达,但根部表达量较低,相对表达量依次为叶茎幼穗根。比较该基因在冬春性不同品种中的核酸序列发现,冬性品种第二外显子存在6个碱基的缺失,针对该差异开发了分子标记,在25份冬春性不同的小麦品种中扩增出511和517 bp两种带型,分别与这些品种的冬春性及在杨凌地区两年的抽穗及开花时间早晚显著相关。本研究结果表明,Ta CO9-1A在小麦春化作用和光周期途径中扮演着重要角色,为研究小麦光周期途径和春化作用途径提供了基础资料,有助于揭示Ta CO9-1A调控小麦冬春性及成熟期的分子机理。     

毛竹PheFT12a基因过表达对拟南芥开花及芽发育的影响

FLOWERING LOCUS T(FT)亚家族在植物生长发育过程中发挥着重要作用。为探究毛竹FT基因的表达特性及生物学功能,本研究通过反转录PCR(RT-PCR)从毛竹中克隆到1个FT同源基因PheFT12a,该基因编码区序列长度为522 bp,包含典型的4个外显子和3个内含子,编码173个氨基酸,编码蛋白包含完整的磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP）结构域。系统进化树分析结果显示,PheFT12a与水稻（Oryza sativa）OsFTL12的亲缘关系最近,与OsFTL2(Hd3a)和拟南芥（Arabidopsis thaliana）FT的亲缘关系相对较远。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,PheFT12a基因在毛竹实生苗叶片中表达最高,茎次之。亚细胞定位结果显示,PheFT12a蛋白定位于细胞核和细胞质,主要富集于细胞核。转化拟南芥ft突变体表型结果显示,PheFT12a能明显回补ft突变体的晚花表型,可提高回补植株的主茎数和侧枝数。本研究为进一步分析PheFT12a的生物学功能提供了参考依据,并为毛竹开花及芽发育的分子机制提供了基础资料。     

LRR-RLKs亚家族基因RLK6在拟南芥开花过程中的作用

为研究LRR-RLKs亚家族基因RLK6(AT2G26730)在拟南芥生长发育过程中的作用,本研究构建了植物过表达载体p Super1300-RLK6,获得5个过表达突变体,其中2个独立株系(OE8,OE9)用于表型分析。通过对野生型(WT)、RLK6基因缺失突变体(rlk6-2、rlk6-3和rlk6-6)、过表达株系OE8和OE9生长发育过程的详细观察和分析发现,RLK6基因缺失突变体在整个生长发育过程中的表型与WT差异不明显,而过表达株系OE8和OE9比WT开花早。此外,利用实时定量PCR(qRT-PCR)检测各基因型植株中开花相关基因的表达情况,结果表明,相对于WT,OE8和OE9中的开花促进基因CO、SOC1和LFY的表达量显著升高,而开花抑制基因FLC的表达量显著下降。研究结果说明RLK6过表达促进了拟南芥的开花,这为后续深入研究RLK6的作用机制奠定了基础。     

蓝光受体ZTLs家族调控植物光周期途径研究进展

光周期途径是调控植物开花的重要途径之一,在长期的进化过程中,植物对光周期途径中的光诱导形成了极其精细和完善的光感受系统。植物接收光信号主要通过光感受系统中的光受体(photoreceptor)实现。ZTLs家族是一类蓝光受体蛋白,泛素化调节植物体内蛋白质的降解,在光信号向生物钟输入和调节下游开花基因表达中发挥重要作用。本文对不同植物中ZTLs家族蛋白的结构、功能等研究进行了综述与展望,为阐明ZTLs家族通过光周期途径调控开花的机制提供了一定的理论依据。     

试管开花生物技术研究概况

本文对试管开花生物技术的研究进展进行了简要综述,着重介绍了植物生长调节剂、光周期、温度等影响因子对植物花的发育过程的调节。试管开花技术还有一些方面有待于进一步研究,而高速发展的生物技术为试管开花提供了广阔的市场前景。     

利用EST数据克隆大豆天冬氨酸代谢途径关键酶基因

电子克隆（in silico cloning）是随着基因组计划和EST计划实施而发展起来的利用生物信息学手段进行基因克隆的新方法。本研究根据物种间同源基因相对保守的特点，利用生物信息学方法以不同物种的基因序列为信息探针，运用Blast软件与所下载的大豆EST数据库进行比对拼接，获得基因全长cDNA序列。首次克隆了大豆天冬氨酸代谢途径上AHRI、AHAS、ASADH、BCAT、CBL、DAPD、DAPE、DHDPR、DHAD、HK和TD等11个关键酶基因的cDNA序列。其中AHRI、DAPD、DAPE、DHDPR和DHAD基因经RT—PCR克隆和序列分析验证，长度分别为1764bp、1467bp、1080bp、1035bp和1806bp，结果与电子克隆序列基本一致。本实验通过与不同物种的这些基因蛋白序列比较，发现与双子叶植物拟南芥、蓖麻和马铃薯的同源性较高，而与单子叶植物水稻的同源性略低。     

提高外源基因在转基因植物中表达效率的途径

利用转基因技术获得具有目的性状的转基因植株,是进行作物品种改良的有效方式.但基因沉默等现象降低了外源基因在转基因植物中的表达效率.从外源基因的DNA修饰水平、翻译后蛋白的定位、以及转基因方式等方面综述了国内外植物基因工程中的相关研究;分析了外源基因表达效率低的原因;提出了克服基因沉默并实现外源基因高效表达的途径.     

植物LFY基因的研究进展

LFY基因在植物花分生组织形成中处于关键位置，维持花分生组织的正常功能、花启动，防止花分生组织的逆转。LFY基因需要其他成花基因相互作用，构成一个基因调控网络，其中任一基因的失活，其功能都会被其他基因部分补偿。LFY基因的表达除受碳源、植物激素等因子影响外，还受其他诸多因素的影响。文章就国内外对LFY基因及其同源基因的一些研究进展进行了综述，重点介绍了该基因在植物花发育中的功能、表达及其影响因子，同时展望其应用前景。     

龙眼成花逆转相关基因表达的cDNA-AFLP分析

摘要：以龙眼正常成花花芽和成花逆转花芽为试材,应用cDNA-AFLP技术,研究龙眼正常成花与成花逆转花芽cDNA的差异表达,并利用RT-PCR技术验证,探讨了龙眼成花逆转的分子机制。通过64对引物组合的cDNA-AFLP分析获得了2 560条扩增片段。选择其中有明显差异的片段进行回收、测序,获得了14条核苷酸序列。其中有13个片段在GenBank数据库中发现同源序列,1个功能未知。通过核酸和氨基酸比对分析,与龙眼成花逆转相关的112基因片段同源于银灰杨（Populus tremula x Populus alba）中编码Nek激酶家族(NIMA related protein kinases)基因（83 ％）, 331的核苷酸序列（80％）同源于与拟南芥（Arabidopsis thaliana）中编码内切-1,4-β-葡聚糖酶(EGases)的基因,313的核苷酸序列（78%）同源于与柑橘（Citrus sinensis）中的几丁质酶（chitinase CHI1）基因。     

不同种植方式夏花生开花物候与结果习性

为完成传统两年3作区麦套花生向夏播花生种植制度的改革,全面研究夏直播花生生育规律,本试验通过池栽试验,研究了麦套夏花生、夏播起垄覆膜、夏播起垄露地3种种植方式下花生开花物候进程和生殖特征,并对变化动态进行数学分析,探讨不同种植方式下花生开花物候指数和结实差异。试验结果表明:夏播起垄覆膜处理可加速花生前期生育进程,出苗至始花期缩短8 d左右,提高开花同步指数,使得花期更为集中。夏播起垄覆膜处理较麦套处理花生单株最大开花量提高4.9%,果针数增加20.0%,下针盛期延长7 d,单株结果数增加20.0%,单株饱果数增加15.8%,荚果体积提高12.2%。试验说明夏播花生同样具有高产潜力,夏播起垄覆膜处理荚果和籽仁产量均为3处理中最高,分别为5 196.3 kg?hm?2、3 439.95 kg?hm?2,比麦套处理高7.7%、7.7%,比夏播起垄露地处理高20.0%、31.1%;出仁率夏播起垄覆膜处理和麦套处理基本一致。试验表明,通过地膜覆盖等措施,能克服花生生育期短、荚果饱满度不够等限制因素,有利于提早结果和结果集中,保证了荚果数量和荚果的充实,为高产打下基础。     

氮素在果树成花过程中的作用

综述了氮素在果树成花过程中的作用,认为氮及含氮化合物是果树成花过程中重要的物质,其影响到果树从营养生长向生殖生长的转化,影响花粉的可育性和雌雄花的比例,影响花的质量。花芽的生理分化及形态分化期间都伴随氮素及含氮物质的波动,不同形态的含氮物质在成花过程中的作用也不同。花芽诱导措施都强烈地影响果树体内氮素及含氮化合物的水平。     

MADS-box基因控制植物成花的分子机理

植物花器官的发育和开花是植物生殖发育中最重要的过程,植物在长期的进化过程中产生了春化（低温）途径、自主途径、光周期途径以及不依赖于光温环境条件的赤霉素信号途径来适应多变的环境和调控植物开花过程。本文综述了模式植物拟南芥中由LEAFY（LFY）、CONSTANS（CO）、FLOWERING LOCUSC（FLC）、FLOW ERING LOCUS T（FT）和SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1（SOC1）等基因构成的双子叶植物响应光温条件变化的开花调控网络;以及大麦、小麦中由VERNALIZATION1（VRN1）、VRN2、ODD-SOC2（OS2）和拟南芥CO、FT同源基因构成的禾本科植物开花调控网络。其中最重要的是转录调控因子MADS-box基因FLC、SOC1、VRN1和OS2,并发现组蛋白的乙酰化/脱乙酰化,赖氨酸的甲基化/脱甲基化在调控FLC、VRN1染色质活性状态及基因表达,从而产生开花控制的机理。这些研究发现将有助于对具有重要经济价值的单双子叶植物,通过生物技术手段改良其品种特性以应对非生物逆境,特别是低温胁迫的指导。     

两种稗属牧草生长生理指标对光周期变化的响应

湖南稷子（Echinochloa frumentacea）和宁夏无芒稗（Echinochloa crusgalli）是改良盐碱土壤的优质稗属牧草。本研究通过设置昼/夜8h/16h（记为Ph8）、12h/12h（Ph12）和16h/8h（Ph16）3种不同的光周期处理,测定不同处理下两种稗属牧草的株高、叶宽、穗重、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、叶绿素含量、光合和叶绿素荧光参数等生长生理指标,以探究两种稗属牧草生长生理特性对光周期改变的响应规律,为优质牧草异地引种及高产栽培提供科学依据。结果表明：随着光照时间的延长,（1）湖南稷子和宁夏无芒稗的叶宽、穗鲜重、穗干重均呈“倒V”型变化趋势,而株高呈上升趋势,各处理下株高、穗鲜重和穗干重均表现为湖南稷子高于宁夏无芒稗。（2）两种稗属牧草的MDA含量呈现出“V”型变化过程。（3）可溶性蛋白含量呈“倒V”型变化过程。（4）两种稗属牧草的净光合速率、叶绿素含量、最大光化学效率（PII）及其潜在活性均呈现“倒V”型变化过程,在Ph12处理下达到最大值,且在三种光周期处理下,湖南稷子的净光合速率高于宁夏无芒稗。本研究表明,光照时长中等条件（12h）能够显著促进湖南稷子和宁夏无芒稗的叶绿素和可溶性蛋白合成,增强光合作用,提高产量,且对湖南稷子产量的促进作用高于宁夏无芒稗。     

芪合酶基因转化小白菜

利用质粒pBin438构建了含有NPTⅡ基因和葡萄芪合酶(RS)基因的芪合酶组成型植物表达载体EHA105/pBinRS。用根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导法将RS基因导入纯合系小白菜(Brassicacampestrisssp.chinensis)品种中,经Kan抗性筛选、PCR及RT-PCR检测,RS基因已整合到小白菜基因组中并得到了表达,共获得了7株转基因植株。     

在烟草中表达拟南芥GAI基因获得矮化的烟草植株

赤霉素（GA）能控制植物茎的伸长，从而决定植物的高度（Schomburg et al．，2003）。一些植物的矮化突变体是由于体内GA缺陷、GA不敏感引起的（Ross et al.，1997）。因此，改变植物体内GA的浓度和对GA的敏感性都可能改变植物的高度，获得矮化植株。GAI是一个在拟南芥中发现的GA应答的负调控因子，过量表达引起植株矮化（Peng et al．,1997．Fu et al．，2001）。本研究克隆了拟南芥GAI基因，在烟草中表达获得了矮化的烟草植株。