高等植物开花诱导研究进展

高等植物由营养生长向生殖生长转换的过程称为开花诱导。开花诱导过程由遗传和外界环境两个因素决定, 受错综复杂的网络信号传导途径调控。近年来, 在双子叶模式植物拟南芥中, 开花诱导研究取得了很大进展, 探明了控制开花诱导的4条主要途径(光周期途径、春化途径、自主途径和GA途径)及调控机制。研究也表明, 开花基因在拟南芥、水稻以及其他高等植物之间具有很高的保守性。文章对相关研究的最新进展作一综述, 并指出了目前研究中存在的问题及相应的研究对策。     

水稻开花抗寒性频率的研究

本文用不同的抗感品种的开花期资料,以动力学模拟方法计算了不同品种,不同稻穗,不同枝梗的开花的动力学方程,获得了方程中各参数．根据动力方程中各参数,计算了品种间,穗间,枝梗间的抗性差异与固有频率,频率,衰减因子和相角之间的关系,进一步证明了过去在穗枝梗上的抗性趋势结论,同时又获得了一些新的结论．这表明了水稻在低温下的抗性差异在动力学系统中是与频率,衰减因子和相角有关,这个结论在国内外的抗性文献中未见报道。     

添加氧化铁对水稻土中H2、CO2和CH4形成的影响

水稻土是甲烷产生的重要源地．厌氧条件下甲烷的形成与有机质厌氧降解产生的乙酸、H2和CO2有关．氧化铁作为电子受体可有效地竞争有机质向甲烷的转化,其抑制作用机理可能与乙酸、H2和CO2的有效消耗有关．通过向水稻土泥浆中添加无定形氧化铁和纤铁矿．分别测定了25℃厌氧恒温培养105d过程中的H2、CO2和CH4的浓度变化．结果表明,添加无定形氧化铁及纤铁矿可导致H2浓度显著降低;无定形氧化铁对H2消耗的影响明显大于纤铁矿;添加不同氧化铁对CO2浓度的影响与H2浓度的变化有相同的趋势;添加氧化铁能显著抑制水稻土中甲烷形成,并导致有机碳的转移发生变化,使得CH4—C显著降低,气相中CO2—C量减少,而由土壤泥浆固定的CO3^2-—C量显著增加．     

光敏核不育水稻开花和育性转变不同的光反应

从光敏核不育水稻"农垦585"幼穗分化至二次枝梗期开始,在每天的短日照光期（10h日光）结束、暗期开始时（EOD）进行15d的远红光（FR）照射实验,以比较开花、育性转变过程对短暂的远红光（FR）或红光（R）的反应。EODFR明显抑制水稻植株开花（穗分化）,导致"农垦585"和原种"农垦58"的抽穗期均比短日照下推退7d,表现为长日照效应,而"农垦58S"的结实率与原种相比却无显著变化。这暗示诱导农垦58S开花、育性转变过程的光反应可能有差异,前者不仅与光周期有关,且受EODFR的剧烈影响,而育性主要受光周期（临界暗期）控制,基本上不受EODFR的调控。     

控制拟南芥和水稻开花时间光周期途径的分子机制

就拟南芥和水稻开花时间控制光周期途径的分子机制的研究进展作简要介绍。     

水稻SDG736抑制拟南芥FLC表达调控开花时间

130～150个氨基酸组成SET (Su (var) 3-9, Enhancer-of-zeste, Trithorax)结构域构成了组蛋白赖氨酸甲基转移酶特异性催化位点。SET结构域蛋白在进化上高度保守,广泛调控植物的生长发育。进化分析结果显示水稻SET结构域家族成员可分为7个不同的亚家族(KMT1, KMT2, KMT3, KMT6, KMT7, S-ET和RMT)。KMT3亚家族可能涉及开花调控或花的发育,其中包含5个拟南芥基因和5个水稻同源基因。拟南芥SDG4通过H3K4/K36甲基化的活性调控花发育,结果表明水稻同源基因SDG736超量表达,可促进拟南芥开花。对拟南芥开花途径相关的基因进行定量分析显示,超量表达的SDG736拟南芥植株中FLC基因表达量降低,而SCO1基因的表达量增加。     

高等植物开花诱导途径信号整合的分子机制

开花是高等植物从营养生长到生殖生长的重要转折点。花分生组织的形成是开花植物对内外环境信号的响应。近年来在开花诱导方面已获得许多研究成果,我们介绍了高等植物开花诱导的4条主要途径（光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径）和复杂的信号整合机制。     

非诱导光周期对植物开花的抑制作用

非诱导光周期对植物开花的抑制作用范国强＊谭克辉（中国科学院植物研究所,北京,１０００９３）ＩＮＨＩＢＴＯＲＹＥＦＦＥＣＴＯＦＮＯＮ┐ＩＮＤＵＣＥＤＰＨＯＴＯ┐ＰＥＲＩＯＤＯＮＰＬＡＮＴＦＬＯＷＥＲＩＮＧＦａｎＧｕｏ－ｑｉａｎｇＴａｎＫｅ－ｈｕｉ（Ｉ...     

逆境诱导植物开花的研究进展

植物在长期的进化过程中形成了对环境改变的适应机制。在逆境条件下,例如干旱、高盐、低温、强光、弱光、紫外线等,植物会提前开花结实以尽早完成其生命周期,这种生物学现象被称为"逆境诱导的开花"。植物的这种避逆应激反应不但在进化上具有非常重要的生物学意义,而且对农业生产也具有重要的指导意义。逆境诱导植物开花与光周期、春化、环境温度、自主途径、赤霉素和年龄等开花途径的分子调控机制不同,有其自身的特点。文中对逆境诱导植物开花的研究历史、代谢调控以及分子机制等进行了阐述,并展望了未来的研究方向。     

光周期途径核心因子CO的开花调控机制

CONSTANS（CO）基因是生物钟和开花时间基因之间监测日照长度的重要元件,在光周期途径中发挥核心功能。CO可以整合光信号和生物钟信号,诱导开花途径整合子FLOWERINGLOCUST（F即和SUPPRESSOROF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1（SOC1）的表达,进而促进植株开花。本文综述CO基因的开花调控机制,并结合CO基因的研究现状展望了其未来的研究方向。     

烟草Z诱导株的生长及开花

烟草Ｚ诱导株的生长及开花姚坤林,孟繁静（北京农大生物学院,北京１０００９４）ＧＲＯＷＴＨＡＮＤＦＬＯＷＥＩＮＧＯＦＴＨＥＲＥＧＥＮＥＲＡＴＥＤＰＬＡＮＴＳＩＮＤＵＣＥＤＢＹＺＥＡＲＡＬＥＮＯＮＥ￥ＹａｏＫｕｎ－ｌｉｎ;ＭｅｎｇＦａｎ－Ｊｉｎｇ（Ｃｏｌ...     

杂交水稻开花结实期间叶片衰老

在杂交水秀开花期间,通过剪却穗部部分枝梗和叶片等处理,形成不同的库源比,叶片衰老的生理生化指标变化和结实率的测定表明,杂交水稻组合的库源矛盾大,叶片衰老快;但谷粒数与旗叶面积比不一定高,降低库源比,能明显减缓杂交水稻叶片中蛋白质,叶绿素含量及倒３,４,５片叶叶绿素含量的平均值和旗叶叶绿素含量的比率的下降和丙二醛含量的升高。     

小苍兰试管球茎诱导及开花研究

小苍兰茎尖在含３．０ｍｇ／ＬＢＡ＋０．２ｍｇ／ＬＮＡＡ的ＭＳ培养基上,可诱导出许多侧芽。侧芽转移至０．５ｍｇ／ＬＩＢＡ＋０．５％活性炭的ＭＳ培养基,在１３＋２℃温度下培养１个月能诱导成小球茎。经电泳鉴定,试管球茎的可溶性蛋白质谱带与常规球茎的谱带完全相同。试管球移栽后约经７个月即可开花,其观赏性状完全稳定,花后成熟的大球达到商品球标准,可直接用于切花生产。     

高浓度CO2诱导的小麦叶片毫秒延迟发光的振荡

当空气中ＣＯ２浓度增至较高水平时，小麦叶片毫秒延迟发光显示出强烈的振荡。若再通入正常空气，ＤＬＥ仍恢复到原有水平。当将空气中的ＣＯ２含量从无增加到空气水平时，ＤＬＥ下降但不伴随明显振荡，而继续增高ＣＯ２浓度会诱导振荡出现，该振荡ＣＯ２浓度增加而加强。解联剂尼日利亚菌素可以消除ＣＯ２诱导的ＤＬＥ振荡。     

开花的探索—植物开花的分子遗传学研究

开花是一个复杂的、发生在植物生活史上的一个重大变化:从无限型的营养生长过渡到有限的生殖结构的生长。花的形成要经历几个明显的阶段(参阅评论:Schwarz-Sommner等人,1990;Meyerowitz,1991)。首先,茎顶端分生组织停止形成叶子,而开始形成花序或花分生组织。下一步,花原基起源于这些花分生组织。接着,出现四轮花器官各自的原基——花萼、花瓣、雄蕊和心皮,并逐渐特化。最后,花器官原基分化出与其相应的细胞及组织类型。环境因子,如日照长度和温度都影响这些过程,但对于开花控制的遗传基础还不大了解。     

梳唇石斛试管开花诱导和离体保存

对珍稀濒危药用植物梳唇石斛（Dendrobidium strongylanthum Rchb. f.）离体开花诱导和保存进行试验、观察和分析,研究基本培养基和植物生长调节剂对诱导离体开花的影响以及培养条件对离体保存的影响。结果显示,试管丛芽培养在MS＋6-BA 2 mg/L＋NAA 0.2 mg/L的培养基上,培养20 d试管开花的诱导率高达96%以上。试管丛芽接种在花宝1号3 g/L＋NAA 1 mg/L＋活性炭0.5 g/L培养基上,在12 ℃和HR 60%条件下保存,继代周期可延长至2年。该物种快速繁殖方法和保存技术的成功,为濒危植物梳唇石斛持续利用提供了技术支持。     

‘香槟’月季的组织培养和试管开花诱导

本文对‘香槟’月季（80sachinensis‘Xiangbin’）的组织培养技术和诱导试管开花进行了研究。结果表明：以茎段为外植体能诱导获得无菌苗,适宜的启动培养基为MS＋6-BA1．0mg-L-1＋IBA0．1mg·L-1,幼芽继代增殖的最佳培养基是MS＋6．BA1．0mg·L-1。＋IBA0．1～0．2mg·L-1,诱导生根的适宜培养基为1／2MS＋NAA0．3mg·L-1,生根率达80．0％。诱导试管开花的适宜培养基为MS＋6．BA0．5mg·L-1＋NAA0．1mg·L-1最适宜的诱导试管开花的蔗糖含量是30g·L-1;在三角瓶中培养,试管花可以正常开放,在培养瓶中培养花芽不能正常开放;MS培养基中增加2倍磷的含量,可以提高花芽诱导率,为25．O％;诱导试管开花的最适培养条件为温度21℃,光照强度80～100μmol·m-2．s-1,光照时间16h—d-1。     

开花的激素调控

简述了高等植物花的发端及花器官形成过程中的激素调控。介绍了激素在离体培养中成花的应用。     

拟南芥开花的光周期调节

拟南芥开花时间受先质、光周期影响。已鉴定出两类影响开花光周期反应的突变体：一类是通过影响内源生理节奏从而影响光周期测量,导致开花时间改变的突变体,包括elf3和lhy;另一类是影响长日光周期应答的突变作,如constans（co）和gigantea（gi）。CO基因已经克隆,通过转基因和原位杂交分析,表明CO转录水平是长日应答促进开花的主要决定因子。