植物开花时间调控的信号途径

开花是植物从营养生长到生殖生长的一个重要转折点。花启动的时机对生殖生长的成功至关重要。开花时间受内在因子和环境因子的共同调节。通过对拟南芥的分子遗传学研究,确定至少存在4条调控开花时间的信号途径,即光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径。本文以拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 为主要研究对象简要综述了近年来在开花时间调控领域的研究进展。     

拟南芥开花诱导途径分子机制研究进展

拟南芥是分子和遗传学研究的模式植物,对植物花发育及控制花形态建成的分子遗传机制的研究进展主要是建立在对拟南芥研究的基础之上,拟南芥开花主要受到4个途径(自主途径、赤霉素途径、春化作用和光周期途径)的内源和外界信号的同时诱导.该文对近年来国内外有关拟南芥开花诱导的4个途径的分子机制研究进展进行综述,并初步绘制出各开花诱导途径基因间的调控网络图,以进一步明确基因间的相互作用模式及其在整个开花过程中的作用地位.     

光和温度调控开花时间的研究进展

光和温度作为最重要的环境信号调控植物的生长与发育.植物在进化中具备了应对和适应各类环境改变的策略.它们通过整合外源信号与内源信号,继而调控各类生理过程,包括开花时间.在模式植物拟南芥中至少存在5种不同的开花调控途径:光周期途径、春化/温度响应途径、自主开花启始途径、赤霉素途径以及年龄途径.其中光周期途径与温度/春化途径主要感知外界环境信号调控开花时间,而自主途径与年龄途径则介导了植物内源信号调控开花启始.在许多植物物种中,开花时间受到光(光周期)和温度的精确调控,确保植物在特定环境下的最佳时机开花以确保产量.通过正向和反向遗传途径的研究,人们揭示了光和温度调控开花的部分分子机制,本文概述了最近的一些重要进展.     

拟南芥开花时间调控的分子基础

在合适的时间开花对大多数植物的生存和成功繁衍极为重要。开花时间受错综复杂的环境因素和植物自身的遗传因子影响,由开花调控因子所构成的光周期、春化、温度、赤霉素、自主以及年龄等至少6条既相互独立又相互联系的遗传途径调控。该文综述了有关拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花时间调控的分子机制的最新研究进展,并对今后的研究进行了展望。     

拟南芥成花关键基因调控网络研究进展

开花是植物从营养生长转变为生殖生长的重要时期,而开花调控成为近年来植物分子生物学研究的热点。在目前已有的研究中,调控拟南芥开花的基因网络已经发展成一个包含串扰(Crosstalk)、反馈(Feedback)和冗余(Redundancy)的复杂网络,这个网络通过开花整合子来与其他发育过程紧密结合。以调节开花的遗传途径作为基础,重点讨论了顶端分生组织中的信号积累、花发育的时空调节、开花相关基因在拟南芥开花时间或花发育过程以外的其他过程中的功能,并对开花调控网络的深入研究进行了展望。     

拟南芥开花时间调控的研究进展

调控开花时间是大多数植物由营养生长向生殖生长转化的一个重要生长发育过程.影响拟南芥开花时间的因素有很多,其中光照和温度是两个主要的外部因素,而赤霉素(GA)和一些自主性因子是主要的内部因素.目前,一般按照对以上因素的反应将晚花突变体归于四条开花调控途径:光周期途径、春化途径、自主途径和GA途径.在不断变化的外部环境条件和内部生理条件下,这些途径通过一些主要的整合基因如SOC1、FT、LFY等实现了对拟南芥开花时间的精确调控.     

高等植物开花时程的调控与光受体Ⅱ.光受体调控开花时程的分子机制与昼夜节律时间钟

系统评述了高等植物开花时程的调控与植物光受体的联系.重点说明了控制开花时程的遗传途径以及光周期途径的有关基因的研究进展.而且对植物光受体调控高等植物开花里程的分子机制作了深入的探讨.高等植物从营养生长向生殖生长及发育转变的时程具有重要意义.控制高等植物开花时程及其性别表达的关键就在此过程中.植物光受体参与了高等植物开花时程的调控并起到了重要作用.植物光受体主要包括植物光敏素受体(光敏素A、B、D、E受体)和隐色素受体.近5年左右的时间通过对拟南芥及其一系列突变体的研究展示了这一热门领域的广阔的理论与应用前景.     

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。     

水稻开花期调控的分子机理研究进展

水稻准确地感知外部环境信号,通过内部复杂的基因网络做出反应,在一年中最适合的时候开花繁殖。与长日促进长日模式植物拟南芥开花相反,短日促进短日模式植物水稻开花。通过对水稻和拟南芥的开花期调控机理的对比分析,发现水稻和拟南芥有着一些相对保守的开花期控制基因,其调控机理也是相似的。另外,水稻也有一些独特的开花期控制基因和开花途径。本文着重从光周期对水稻开花期的调控途径和作用机理角度进行了阐述,并对水稻开花期的自然变异与其育种应用、生物钟关联基因、光中断现象和临界日长现象以及开花期与产量的关系进行了总结。     

拟南芥生物钟分子机制研究进展

本文主要概述了目前拟南芥生物钟分子机制的研究进展.生物钟通过调控导引节律的相位来调节植物的生理活动.拟南芥生物钟由CCAJ、LHy和TOCJ 3个主要基因构成了一个稳定的负反馈环,来调节昼夜节律中各个基因如APRR/TOC15重奏的作用,从而调控昼夜节律的相位.在开花的光周期调控中,提出了外协和模型,其中的关键基因是CO,它与拟南芥的开花时间直接相关.     

果树成花转变途径与调控研究进展

植物成花转变是营养生长向生殖生长转变的过程,木本果树过长的童期严重制约了育种的进程。相对于模式植物,目前对果树成花转变与调控的研究相对较少。因此,了解并掌握果树成花转变的途径及调控方法,对于缩短果树童期、调控开花,加速果树育种具有重要意义。基于近年来国内外相关研究,本文系统总结了果树的成花途径,阐述了果树栽培措施、植物生长调节剂等成花调控方法,以及果树中成花调控的相关基因及网络机制。最后,本文还对以修饰组学为主的多组学以及嫁接和植物生长调节剂在果树成花调控中的研究前景进行了展望。     

New insights into gibberellin signaling in regulating flowering in Arabidopsis

In angiosperms,floral transition is a key developmental transition from the vegetative to reproductive growth,and requires precise regulation to maximize the reproductive success.A complex regulatory network governs this transition through integrating flowering pathways in response to multiple exogenous and endogenous cues.Phytohormones are essential for proper plant developmental regulation and have been extensively studied for their involvement in the floral transition.Among various phytohormones,gibberellin(GA)plays a major role in affecting flowering in the model plant Arabidopsis thaliana.The GA pathway interact with other flowering genetic pathways and phytohormone signaling pathways through either DELLA proteins or mediating GA homeostasis.In this review,we summarize the recent advances in understanding the mechanisms of DELLA-mediated GA pathway in flowering time control in Arabidopsis,and discuss its possible link with other phytohormone pathways during the floral transition.     

植物开花时间的遗传调控通路研究进展

开花时间对植物的繁殖成功至关重要。广泛分布的物种经常发生开花时间的分化, 从而能够更好地适应不同的环境条件。为了探索植物开花行为发生适应性分化的分子机制, 首先要明确调控开花行为的遗传通路。本文梳理了植物各类群调控开花时间的遗传通路, 以期为开花时间适应性分化的分子机制研究提供依据。 植物从营养生长向繁殖转变时, 其开花行为主要受到光照、温度、水分等外界环境因子和赤霉素等内在因素的影响。通过对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和其他类群的研究, 总结出了调控植物开花时间的6条通路, 包括日照长度和光质影响开花的光依赖通路, 长时间冷暴露后促进植物开花的春化通路, 高温或低温环境影响开花的温度通路, 以及赤霉素通路、年龄通路和自主通路3条内部调节过程。植物开花时间调控的6条上游通路信号传递到下游的开花整合基因FT(FLOWERING LOCUS T)和SOC1(SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1), 整合基因将这些复杂的调节因子整合后进一步传递到下游花分生组织, 从而启动开花。此外, 非编码RNA、转座子对开花时间的调控也具有重要作用。部分遗传通路被证实在植物适应环境的过程中起到了重要作用。目前对植物开花调控的研究已经有一百多年历史, 理论相对成熟。然而, 仍然存在许多具有争议和未解决的问题, 如开花基因的表达方式、开花行为的特殊调控机制、开花时间变异的适应性意义等等, 需要更进一步的研究。     

植物开花调控途径

开花是植物从营养生长转换为生殖生长的生理发育过程,受光周期、温度、激素、年龄等多个因素诱导,在植物生长和物种进化中处于核心地位。综合不断更新的开花分子遗传结果,将植物响应各种内源和外源信号启动开花的途径归纳为:经典的光周期途径、春化途径、自主途径、赤霉素途径和较新的年龄途径共5条。旨在描绘出这些不同途径间既独立又相互影响的复杂网络关系,为进一步探索和阐述更多植物的开花分子机理提供借鉴与参考。     

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。     

The molecular basis of photoperiodism

The rotation of our planet results in regular changes in environmental cues such as daylength and temperature, and organisms have evolved a molecular oscillator that allows them to anticipate these changes and adapt their development accordingly. In many plants, the transition from vegetative to reproductive growth is controlled by photoperiod, which synchronises flowering with favourable seasons of the year. Here, we describe the notable progress that has been made in identifying the molecular mechanisms that measure daylength and control of flowering time in Arabidopsis, a long day (LD) plant, and in rice, a short day (SD) plant. Although the components of the Arabidopsis regulatory network seem to be conserved in other species, the difference in the function of particular genes may contribute to the reverse response to daylength observed between LD and SD plants. We also highlight the recent advances in understanding the regulatory mechanisms that underlie other developmental transitions controlled by photoperiod, including tuberisation and the onset of dormancy in the buds of perennial plants.     

植物开花的组蛋白甲基化调控分子机理

开花是指植物从营养生长转变到生殖生长的生理过程, 是植物个体发育和后代繁衍的中心环节, 既受遗传基础决定,同时又受到温度和光周期等多种环境因素的调控。在拟南芥中, 已经分离了大量的与开花相关的基因, 从遗传学上已初步形成了一个开花调控的网络。组蛋白甲基化是植物发育过程的重要调节方式, 近年来关于其参与开花调控的研究有了重要进展。本文综述了具有代表性的组蛋白H3赖氨酸甲基化修饰参与调控植物开花发育的机制, 提出该研究领域的发展方向和前景。