诱导植物开花的基因

美国的两组研究人员已从路边杂草拟南芥中分离出2种植物基因(“Leafy”和“Apetalal”(APl)),它们是诱导一些植物开花的主要开关。通过调控植物提前开花,遗传学家用上述基因加速果实的形成。 这项基因技术最终可用于生产早熟的遗传改良作物,使其可栽种于象加拿大这样生长季太短而使很多类植物难以生长的国家。上述基因还有助于更好地了解日照长度和温度等环境因素如何影响植物的发育。 Salk Inst.的研究人员指出,Leafy基因的超量表达对于诱导拟南芥苗开花既必需又必要。与此同时,圣     

rolc基因对开花的影响

日本筑波大学生物科学系教授原田宏、副教授镰田博、栗冈百合子发现Ri质粒的rolc基因与多年生草本植物的开花提早、花数增加和开花期延长特性有关。这对观赏花卉的培育可能有用。7月21日在名古屋召开的植物组织培养学会上报告了这个发现。此发现也许能促进“试管苗”的发展。镰田通过强化rolc的活性,发现其对植物的影响,在花椰菜花叶病毒(CaMV)的35S启动子的下端连接这种基因片段的cDNA,构建新质粒。以根癌土壤杆菌为载体导入菊苣和颠茄。通过DNA印迹杂交法确认了基因的导入。     

光周期途径植物开花决定关键基因FT

随着分子生物学的快速发展,大量与光周期途径开花相关的基因已经被发现和克隆,刀(FLOWER-ING LOCUS T)是光周期途径植物开花时间决定关键基因,并认为刀基因表达产物可能就是人们长期追寻的开花刺激物质,这种开花刺激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.目前已在多种植物中分离出FT同源基因,并通过转基因证明FT基因的表达可促进植物提早开花.本文对国内外关于FT基因家族的研究进展进行综述,旨在为进一步深入研究FT基因功能提供参考.     

蜻蜓凤梨开花相关基因AfFPF1初步研究

FPF1 (flowering-promoting factor 1)是参与植物开花期遗传控制的重要家族之一。迄今为止,人们对蜻蜓凤梨中FPF1家族了解有限。本研究以热带花卉蜻蜓凤梨为材料,基于转录组测序数据,克隆获得AfFPF1基因。该基因编码的蛋白含103个氨基酸,分子质量为12.06 kD。AfFPF1转录本在蜻蜓凤梨的根中显著高表达,此外其表达量受外源乙烯强诱导,且响应赤霉素。AfFPF1基因在拟南芥中异位表达使其开花时间提前,莲座叶数目减少,促进其根系生长。对转基因拟南芥内源开花基因进行表达量检测,发现转基因植株中,一些开花促进基因如AtFT、AtAP1、AtLFY、AtFUL、AtSOC1表达量显著升高,而抑制开花基因AtFLC表达量下调,进一步证实AfFPF1能正调控拟南芥的开花时间,且可能与这些基因相互作用。研究结果初步证实AfFPF1可能参与调控蜻蜓凤梨开花过程,为进一步研究AfFPF1功能、通过基因工程调控蜻蜓凤梨开花以及乙烯诱导蜻蜓凤梨开花分子机制提供了理论依据。     

高等植物开花时程的基因调控(Ⅱ)

主要探讨如下几个问题:转基因植物中的拟南芥开花时程基因;拟南芥中的甲基化与实验胚胎学研究;高等植物开花时程控制的可能机制.目前本领域已成为植物发育分子生物学的前沿热点研究领域之一.结合有关工作,对这一世界性热门领域进行了系统的评述,希望能为国内同行提供有关参考,赶超世界的植物分子生物学先进水平,对分子水平与生物技术角度改良黄土高原生态环境有指导意义.     

高等植物开花时程的基因调控（Ⅰ）

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,但是了解得很少。近6年来利用分子遗传学方法详细地分析了拟南芥中的这一转变的时程变化,为高等植物开花时程的基因调控提供了一个很好的模式。有关早期或晚期开花表现型的大量突变体及遗传变异得到了阐述。这里谈到的表现型对影响开花转变的环境及内部因子的控制有重大作用。通过分子生物学、遗传学和生理学分析已经鉴定了参与此过程的不同组分,如光识别和昼夜节律（circadian rhythm）因子。另外,通过克隆某些花诱导基因及其相应的靶基因已经对参与开花信号转导途径（signal transduction pathway）的相关因子进行了系统的鉴定,这些开创性工作大大促进了高等植物开花时程的基因表达调控研究及其机理的阐明。本实验室在以黄瓜、新红宝西瓜、西葫芦为材料所获得的部分结果基础上,主要以近六年来在拟南芥方面获得的进展为依据,对高等植物开花时程的基因调控作一系统的总结,并对其开花时程基因调控的机理提出可能的作用理论模型。     

木本植物开花调节基因的分离克隆及其童期控制

高等植物在萌发后需要经历一定时间的营养生长 ,即童期 ,才能进入生殖发育阶段。控制植物生殖转变调节童期的基因主要有花序分生组织特异基因、花分生组织特异基因、花器官分生组织特异基因。对近几年木本植物开花调节基因的分离克隆及其童期控制研究进行综述 ,对了解木本植物开花基因的作用功能 ,以及缩短童期和植物进化研究将有所裨益。     

拟南芥光周期开花突变体的筛选和基因的鉴定

以双子叶模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）突变体crylcry2为实验材料,用舍有激活标记质粒DSK1015的农杆菌浸花进行转化,构建了拟南芥T-DNA插入突变体库．通过筛选和观察分析,获得了一些开花时间比crylcry2明显延迟或明显提早的突变体．采用IPCR（inverse PCR）和TAIL-PCR（thermal asymmetric interlaced PCR）等方法,鉴定了这些突变体T-DNA插入位点的基因组旁邻序列,并采用半定量RT-PCR对插入位点两侧基因的mRNA水平进行了分析,初步鉴定了与开花相关的候选基因,为进一步研究其功能,深入研究隐花素调节光周期开花的作用机制奠定了基础．     

MADS-box基因对花的发育及开花早晚的影响

介绍了植物中MADS-box基因和MADS-box蛋白转录因子的组成,MADS-box基因是一类序列特异的多基因家族,所编码的蛋白即为MADS-box转录因子,它是以二聚体化的形式通过其保守结构域与特定的DNA序列相结合来调控基因的表达.主要介绍了ABC模型及MADS-box基因与花的发育,并介绍了可促进开花的4种MADS-box基因-AGL20、AGL24、CO和SOC1及抑制开花的另外4种MADS-box基因-FLC、FLM、FRI和SVP,最后提出前景和展望.     

牡丹开花相关SWEET家族基因生物信息学与表达模式分析

为了揭示SWEET家族基因在牡丹开花过程中的作用,该研究以‘洛阳红’牡丹花瓣转录组数据库为基础,利用生物信息学方法对SWEET家族基因进行鉴定和分析。结果表明:(1)实验共得到10个具有完整开放阅读框的牡丹SWEET基因。(2)牡丹SWEET家族成员蛋白等电点、消光系数等差别不大,其中5个牡丹SWEET基因编码的蛋白为不稳定蛋白;亚细胞定位预测这10个牡丹SWEET基因编码的蛋白均定位在细胞膜;进化树分析显示,牡丹SWEET基因与拟南芥亲缘关系更近;结构分析表明,牡丹SWEET蛋白结构在进化过程中非常保守,这10个牡丹SWEET蛋白同时具有5个相同的Motif且均含2个MtN3 saliva结构域。(3)可溶性糖含量分析显示,从小风铃期到盛花期,牡丹花瓣中蔗糖含量不断降低,果糖和葡萄糖含量不断升高,均在盛花期达到峰值。(4)qRT-PCR分析显示,PsSWEET4盛花期表达量是小风铃期的34倍,PsSWEET8盛花期表达量是小风铃期的60倍。结合这2个基因表达与进化关系及可溶性糖变化值,初步推测PsSWEET4和PsSWEET8在开花过程中可能通过调控果糖、葡萄糖的转运而间接调控开花过程;该结果为进一步研究PsSWEET基因在牡丹生长发育过程中的功能奠定了基础。     

大豆开花基因GmCO和GmFT的克隆及表达

为了研究大豆光周期反应是否受开花基因CO(CONSTANS)和FT(FLOWERING LOCUS T)调控,采用同源序列法从大豆中分离了CO和FT的同源物GmCO和GmFT.GmCO和GmFT分别编码151和109个氨基酸,与水稻和拟南芥中相关蛋白的氨基酸序列同源性达到70%以上.通过RT-PCR分析GmCO和GmFT在短日照(short daylength,SD)、自然光照(natural light,NL)和长日照(long daylength,LD)处理大豆不同发育阶段叶片中的表达发现,GmCO在LD处理大豆早期发育的叶片中高丰度表达,GmFT在SD和NL处理大豆开花时期的叶片中高丰度表达.上述结果表明,GmCO和GmFT的表达与大豆开花时间及光照长度密切相关,且GmCO抑制GmFT的表达.     

牡丹开花相关基因PsAP1的克隆与表达

APETALA1基因对花器官的形成具有重要作用,并且能够调节花期.以牡丹品种赵粉(Paeoniasuffru-ticosaL.cv.Zhaofen)为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了1个牡丹APETALA1基因cDNA全长,命名为PsAP1,GenBank登录号为HM143943.其cDNA全长1103 bp,包含130 bp的5′非编码区、244 bp的3′非编码区和1个长度为729 bp编码242个氨基酸的开放阅读框.序列比对和系统进化分析表明,PsAP1与葡萄的亲缘关系最近,相似性达80%以上,属于MADS家族AP1/SQUA亚家族.相对荧光定量PCR分析表明,PsAP1在花瓣中的表达量最高,在雄蕊中表达量最低.     

高等植物开花时程的调控与光受体Ⅰ.开花时程的基因与光受体调控

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.影响高等植物开花的最重要的因子之一便是光周期,光周期对高等植物开花的调控是通过相关基因间的相互作用来实现的,这些基因包括参与花启动发育控制基因,昼夜节律时间钟调控基因及光受体信号转导基因.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为我们展示了这一热门领域的广阔的前景.     

拟南芥Pri-miR156a基因对烟草开花时间的影响

本研究利用转基因烟草分析了mi R156对SPL3基因的保守性调节作用。首先通过数据库搜索和RT-PCR方法克隆了普通烟草Ntab SPL3基因的编码序列,并进行了测序验证。同时从拟南芥Col-0生态型基因组DNA分离了At Pri-mi R156a基因序列,构建产生植物表达载体,采用农杆菌转化技术制备了转基因烟草植株。RT-PCR分析发现,过量表达Atmi R156a可以明显下调烟草Ntab SPL3基因。表型观察结果显示,At Pri-mi R156a转基因烟草个体矮小,开花时间明显延迟,叶片数量及生物量积累增多,说明组成性表达Atmi R156a能够延长普通烟草的营养生长时间,推迟开花转变过程。本研究为培育适合不同生长环境的烟草新品种提供了一条新的途径,对烟草改良具有重要意义。     

叶上开花

自然界中绿色开花植物有二三十万种,通常它们开花的地方是在枝上,或者植物的主干上。但也有极少数的植物在叶子表面上开花,叫“叶上花。”山茱萸科青英叶属(世界有8种,我国产5种),百部科的百部以及产于日本的筏花,都是叶上开花的著名例子。它们的花或几朵威伞形簇生在叶的中脉上或单朵生在叶子中脉上。这些植物的花为何会长在叶上呢?原来,这是它们的花序轴或花柄与叶柄及叶片的中脉愈合的结果。     

拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间

核仁G蛋白1(Nucleolar G protein 1,NOG1)是一种高度保守的核仁GTP酶,在真核生物中广泛存在,参与60 S核糖体亚基前体的组装。在线虫中敲减NOG1的表达造成生长缓慢、虫体变小和寿命延长的表型,而过量表达NOG1则使线虫的寿命缩短。拟南芥的At1g10300基因注释为NOG1-2,但是其生物学功能还有待研究。该研究对其功能进行了初步研究,首先检测了该基因在拟南芥各个器官的表达情况。结果表明:该基因在7 d龄幼苗、茎生叶和花中均有表达,其中在花中表达量最高。获得了At1g10300基因的T-DNA插入突变体,发现在长日照条件下,At1g10300突变体植株的莲座紧凑,莲座叶片长宽比降低,但叶面积和植株高度与野生型相比无显著差异,表明其叶形发生改变;突变体植株的抽薹时间晚于野生型。荧光定量RT-PCR结果表明,突变体植株中开花促进因子FT、CO和GI的表达水平下调,而开花抑制因子FLC的表达水平上调。以上结果揭示At1g10300基因的突变影响了FT、CO、GI及FLC基因的表达,使植株出现晚花表型。     

水稻的开花

白露节后,我校水稻栽培课外活动小组,在10天时间内,着重观察了水稻的开花习性,在这10天当中,是江西宜春晚稻开花的盛期。我们观察到稻花的构造,在每一小枝梗上,生有小穗,其上有一花,花有外稃(较大)和内稃,内外稃下面有2个护頴,内外稃的内面有雄蕊6个(靠外稃3个,靠内稃3个),雌蕊一个立于中央,其下部有2片浆片。内外稃在未成熟时为绿色,雄蕊淡黄色,雌蕊淡绿色,浆片白色,柱头是羽状二裂,外稃顶端有生芒的,也有不生芒的,内外稃外面都有短刺(图1)。     

漫谈苏铁开花

俗话说“铁树开花马长角”,用以形容某事几乎不可能发生。所谓的“铁树”就是我国民间对苏铁类植物的俗称。这类植物是一群古老的裸子植物,最早出现于上石炭纪,在白垩纪为其生长鼎盛时期,曾与恐龙一起在地球上整整生活了1亿多年。现存的苏铁类植物种类很少,如苏铁科仅有9属110种,主要分布于热带和亚热带地区。由于其树形优美,很早就被广泛引种到世界各地,成了著名的园林观赏植物。我国苏铁属植物也有8种之多。     

开花的奥秘

正植物开花是大家都熟悉的一种自然现象。然而,你想过吗?开花是由什么决定的,由什么物质控制的?很多人不一定会考虑到这样的问题。在科学界,对这一问题的研究也是在20世纪30年代才开始的。开花涉及有性繁殖和遗传物质等诸多问题,在20世纪50