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.     

植物花发育调控基因的研究与应用

高等植物从营养生长过渡到生殖生长,是由外界环境条件及自身因子相互作用的结果.植物成花本质上是由花发育调控基因控制的,了解植物花发育调控基因功能后,可以人为地控制植物成花.花发育调控基因有个重要的特点是,其功能在不同植物间是相对保守的,可以广泛应用于转基因的研究中.现综述了植物花发育过程,拟南芥主要的花发育调控基因,系统介绍花发育调控基因在提高经济作物生物产量、植物雄性不育、缩短童期、观赏植物分子育种方面的应用.     

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。     

被子植物开花时间和花器官发育的表观遗传调控研究进展

成花转换是被子植物生活周期中的关键发育过程,植物通过调控基因表达模式而整合多条内外开花信号实现成花诱导。近几十年来,学者们为阐释植物成花转换的分子机制做了大量的分子遗传学研究。其中,影响植物生长发育的表观遗传修饰是调控成花转换过程的重要分子机制之一。表观遗传调控是植物在适宜环境条件下实现开花诱导和花器官发育的决定性因素。综述了有关开花时间和花器官发育的表观遗传学研究进展,包括染色质重塑、组蛋白甲基化和miRNAs。     

成花基因研究进展

成花过程是植物生长发育过程中的重要转折时期,花发育过程受众多基因的调控。控制植物花发育过程基因有分生组织特性基因、调控花器官形成基因、定域基因及成花计时基因。综述了这些基因的作用、表达部位和相互联系。植物的MADS盒基因家族在控制花发育过程中起重要作用,模式植物MADS盒基因结构、功能及作用机制对研究园艺植物MADS盒基因具有重要的理论指导意义。     

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。     

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。     

黄瓜CsFT 基因的克隆及其功能分析

 利用同源克隆的方法得到黄瓜的FT 同源基因CsFT，通过表达分析、进化树分析以及遗传 转化拟南芥等方法初步验证了CsFT 在黄瓜花发育过程中的作用。不同于之前的研究结果，CsFT 主要在 雄花与雌花中表达，而在叶中基本不表达。异源过表达CsFT 导致拟南芥提前开花，并且茎顶部出现顶端 花，说明黄瓜的CsFT 基因与拟南芥AtFT 基因在开花调控上存在保守性。     

黄瓜 CsFT 基因的克隆及其功能分析

利用同源克隆的方法得到黄瓜的 FT 同源基因 CsFT，通过表达分析、进化树分析以及遗传转化拟南芥等方法初步验证了 CsFT 在黄瓜花发育过程中的作用。不同于之前的研究结果，CsFT 主要在雄花与雌花中表达，而在叶中基本不表达。异源过表达 CsFT 导致拟南芥提前开花，并且茎顶部出现顶端花，说明黄瓜的 CsFT 基因与拟南芥 AtFT 基因在开花调控上存在保守性。     

《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     

南方科技大学和北京大学合作发现CO寡聚化调控植物开花的机制

植物开花是植物从营养生长进入生殖生长的重要转变。植物通过对外部环境信号(如光周期、温度等)和内部环境信号(如生物钟、激素水平等)做出及时、准确的响应,实现精准的花期调控。CONSTANS(CO)是光周期途径中一个关键的转录因子,它的CCT结构域可以识别成花素(FLOWERING LOCUS T,FT)启动子区域的多个TGTG序列,并激活FT的基因转录。     

园艺植物性别决定机制研究进展

性染色体、性别基因、MADS-box转录因子等是植物雌雄个体或器官发育过程中关键的遗传因素。性染色体和性别决定基因是雌雄异株植物性别决定的遗传基础,而性别分化基因在花器官分生组织中选择性表达,调控不同性别花的产生。花发育的ABCDE模型中涉及的基因绝大部分属于MADS-box家族基因。综述了植物性染色体进化机制、园艺植物性染色体类型、性别连锁基因群定位、基因鉴定以及MADS-box家族基因对花器官发育的调控等方面的研究进展,并提出园艺植物性别决定机制研究中需要解决的问题。     

兰科植物花发育相关基因的研究进展

兰科植物花器官结构高度特化,是研究单子叶植物花发育分子机理的理想材料。该文综述了近年来国内外有关兰科植物成花转变及花器官发育相关基因研究进展,花发育分子生物学研究的逐步深入,对通过基因工程手段提高兰花品质及花期调控、推动分子育种进程等具有重要的意义。     

TFL1调控蔷薇科植物开花时间的分子机制北大核心CSCD

蔷薇科包含很多具有重要经济价值的园艺植物,它们的开花模式多样,而不同的开花模式又直接影响了开花观赏期和果树产期,在园艺生产上非常重要。以拟南芥为代表的模式植物中,TERMINAL FLOWER1(TFL1)基因调控开花的分子机制已被深入研究,它是调控植物花芽分化的关键基因,可以维持花序的无限生长状态,延迟拟南芥的开花时间。然而,人们对蔷薇科植物开花调控机制的了解还比较有限。在本文,我们回顾了TFL1同源基因在蔷薇科植物开花时间调控分子机制方面的研究进展,并着重阐述了TFL1同源基因在各种蔷薇科植物开花转型以及童期向成熟期转换过程中的表达规律和遗传功能,为今后深入研究TFL1调控蔷薇科植物开花时间以及童期变化的分子机制提供了重要的基础。     

TFL1调控蔷薇科植物开花时间的分子机制

蔷薇科包含很多具有重要经济价值的园艺植物,它们的开花模式多样,而不同的开花模式又直接影响了开花观赏期和果树产期,在园艺生产上非常重要。以拟南芥为代表的模式植物中,TERMINAL FLOWER1(TFL1)基因调控开花的分子机制已被深入研究,它是调控植物花芽分化的关键基因,可以维持花序的无限生长状态,延迟拟南芥的开花时间。然而,人们对蔷薇科植物开花调控机制的了解还比较有限。在本文,我们回顾了TFL1同源基因在蔷薇科植物开花时间调控分子机制方面的研究进展,并着重阐述了TFL1同源基因在各种蔷薇科植物开花转型以及童期向成熟期转换过程中的表达规律和遗传功能,为今后深入研究TFL1调控蔷薇科植物开花时间以及童期变化的分子机制提供了重要的基础。     

番茄花柄离区发育基因JOINTLESS及互作蛋白基因的功能研究

 番茄离区发育控制基因JOINTLESS（J）是一个MADS-box家族基因。MADS-box基因是植物花发育过程中一类重要的转录因子,MADS-box蛋白调节高等植物发育过程中往往形成复合体控制基因的转录。为了研究J及其互作蛋白在番茄发育过程中的重要作用,选择7个与JOINTLESS蛋白互作的MADS-box基因进行RNAi功能研究。研究结果表明TAG1基因不仅严重影响番茄雄蕊和雌蕊的形态,还影响果实的育性。同时对J进行了过量表达分析,研究结果表明,J过量表达不但显著增加了番茄花序的分支和花的数量,还改变了果实形状。     

洋葱开花相关基因AcLFY 的克隆与表达分析

 以洋葱（Allium cepa L.）品系‘1007’为试材,采用同源基因克隆及RACE-PCR 的方法, 获得植物开花调控关键基因LEAFY 的同源基因的cDNA 序列,命名为AcLFY,GenBank 登录号为 JX275962。序列分析表明,该基因包含1 个1 119 bp 的开放阅读框,编码372 个氨基酸,该氨基酸序列 含有5′-N 端脯氨酸富集区,亮氨酸拉链结构和中央酸性区,具有LEAFY（FLO）家族的典型结构特征。 同源分析表明,该氨基酸序列与水仙的同源性接近70%,与其他高等植物LEAFY 类蛋白的同源性均在 50%以上。进化树分析表明AcLFY 与单子叶植物的亲缘关系高于双子叶植物。荧光定量结果显示,AcLFY 在洋葱抽薹开花的整个过程中都有表达,在抽薹初期的花序分生组织中表达量最高,在花器官中只有微 量表达,花器官形成后,主要在叶片中表达。     

一氧化氮信号在果树成花中的研究进展

一氧化氮(NO)作为一种胁迫后的重要信号分子,在植物生长发育的许多过程中具有重要的调节作用。越来越多的研究证据表明,NO在植物花发育过程中具有重要作用,然而迄今尚鲜见关于NO调控果树成花发育方面的系统报道。该研究介绍了植物NO合成途径的最新研究进展,综述了NO在草本及木本植物中开花转变存在的差异,以期为植物内源NO对木本果树花芽分化的调节研究提供理论参考。     

基于银杏花芽3个分化时期转录组测序的相关基因筛选与表达分析

鉴定银杏花芽分化调控的关键基因,揭示银杏花芽分化调控的主要分子机制,为缩短银杏童期和选育银杏早花品种提供理论指导。本研究中采用高通量测序技术对银杏花芽分化3个时期（花芽未分化期、花芽分化始期、花芽分化盛期）的样品进行转录组测序,并分析数字表达谱,筛选开花调控相关基因并进行荧光定量PCR（RT-qPCR）表达验证。转录组测序共产生27.52 Gb原始数据,注释到8大功能数据库（GO、COG、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG）上的 unigene 总数为35 179个。通过GO分类和KEGG Pathway 富集性分析,将unigene分别归于55个GO类别和126个代谢途径。差异表达基因分析显示,花芽未分化期较花芽分化始期有2 253个基因上调,2 032个基因下调;花芽分化始期较花芽分化盛期有1 770个基因上调,1 901个基因下调;花芽未分化期较花芽分化盛期有1 865 个基因上调,2 042个基因下调。发掘出大量的开花相关的基因涉及5个开花调控途径（光周期途径、春化途径、赤霉素途径、自主途径和年龄途径）。筛选出gene.Gb_17618（GI序列）、gene.Gb_19790（FT/TFL1序列）、gene.Gb_16301（AG序列）、gene.Gb_28337（花发育MADS-box序列）、gene.Gb_01884（SOC1序列）和gene.Gb_41704（CO序列）等6个银杏花芽分化差异表达关键基因序列,荧光定量PCR检测表达水平与转录组结果一致。     

植物表皮毛发育研究进展

植物表皮毛是由表皮细胞发育而来的特殊结构附属物,以不同的形态广泛存在于植物中,在植物防御生物和非生物胁迫中产生作用,其分泌物具有不可忽视的价值。基于此,调控表皮毛发育的基因从各种植物中得以克隆并进行了功能验证,特别是关于模式植物拟南芥表皮毛发育的相关基因,多为各种转录因子。结合多种植物表皮毛的发育特征,重点综述了表皮毛的生物学功能以及表皮毛发育相关的因素与调控基因。