荔枝FLOWERING LOCUST(FT)同源基因cDNA全长克隆及其表达

应用RT-PCR方法在首次克隆获得荔枝AP1同源基因cDNA全长基础上,又得到2个荔枝FT同源基因cDNA全长,分别命名为LcFT1和LcFT2(基因登录号分别为:JN214350、JN214351)。LcFT1基因开放阅读框522 bp,编码174个氨基酸,推测蛋白质分子质量为19.65 ku,等电点为8.68。LcFT2基因开放阅读框522 bp,编码174个氨基酸,推测蛋白质分子质量为19.56 ku,等电点为7.34。蛋白质二级结构预测表明,LcFT1和LcFT2蛋白都具有4个α螺旋,10个β折叠区。同源分析表明,LcFT1和LcFT2基因在不同植物中的一致性为72%～82%。半定量RT-PCR分析表明,三月红荔枝花芽分化期LcFT1和LcFT2基因只在叶中表达,并且在成熟叶中表达量最多。研究将有助于进一步了解荔枝开花的分子机理及其成花的生物学发育过程。

PVX介导拟南芥Flowering locusT诱导烟草开花研究

为研究拟南芥Flowering locus T(FT)基因在开花诱导过程中的重要生物功能,本研究用RT-PCR方法,从拟南芥野生型(WS)中得到全长FT序列,采用Potato Virus X(PVX)野生型病毒构建载体,将全长FT基因连接到PVX第5个阅读框架即Coat Protein(CP)编码序列之前,经体外转录成PVX-FT病毒RNA,人工感染短日照烟草Maryland mommath,成功诱导短日照烟草在长日照条件下开花。

白桦开花位点Flowering Locus T(FT)基因的分离及其表达

FT及其同源基因在促进植物成花和发育阶段转变过程中起重要作用。应用RT-PCR和RACE技术分离了白桦FT基因的cDNA,全长为928 bp,其开放阅读框为525 bp,编码174个氨基酸。预测的蛋白质分子量为19.6kDa,理论等电点为7.73。该预测蛋白序列含有保守的PEBP蛋白结构域,命名为BplFT,并在GenBank注册,登录号为JQ409561。该基因序列同其它16种植物的相似性为74%～93%,其中与无花果(Ficus carica)的相似度最高为93%,与拟南芥(Arabidopsis thaliana)的相似度最低为74%,并构建了该基因序列的进化树。通过qRT-PCR的方法检测BplFT基因在白桦不同时期不同组织中的转录表达,在营养器官的表达高于花器官,成熟组织要高于幼嫩的组织,在成熟茎中的表达量最高,推测BplFT基因在成熟的营养器官发育中起重要作用,并可能参与调控次生细胞壁的形成。另外,选择了白桦雄花序突变体进行该基因的转录表达分析,该基因在突变体雌花序、雄花序、幼叶及幼茎中均为上调表达,预示着BplFT基因不仅仅参与营养组织发育,在花器官发育中也具有一定的作用。

核桃FLOWERING LOCUS T(JrFT)基因的克隆及表达分析

为了了解核桃FLOWERING LOCUS T(JrFT)基因在核桃雌雄异熟开花机制中的作用,以核桃雌先型品种‘极早丰’与雄先型品种‘新早丰’在3个时期(2月6日、3月21日及4月7日)的雌、雄花芽为试验材料,结合荧光定量PCR(qRT-PCR)、RT-PCR扩增、生物信息技术,分析了核桃JrFT基因的结构与表达,预测了JrFT基因的功能。结果表明:核桃JrFT基因在‘极早丰’与‘新早丰’3个时期的雌、雄花芽中均有表达;在不同时期同一花芽JrFT基因的表达量有所差异;在同一时期,JrFT基因在雌花中的表达量明显高于雄花,在‘新早丰’雄花中的表达量高于在‘极早丰’雄花中的表达量。克隆获得了JrFT基因的CDS序列,其长度为525 bp,编码174个氨基酸,含有高度保守的PEBP蛋白结构域。在NCBI数据库进行Blast比对显示:核桃JrFT基因与其他木本植物FT同源基因的相似性较高,可达到80%以上;JrFT蛋白与其他植物FT蛋白的相似性也很高。系统进化分析也同样说明JrFT基因属于PEBP家族基因。因此推测JrFT基因可能在核桃开花进程中具有一定的促进作用。

Effects of Two Signals on Flowering and FT Gene Expression in Off-season Longan

[Objective] This study aimed to investigate the effects of two signals, H2O2 and NO, on flowering and FT gene expression in off-season longan. [ Method] Nine-year-old off-season longan ＇ Shixia＇ was used as the experimental material and sprayed with signal promoting agent and blocking agent to analyze the dynamic changes of flowering and FT gene expression level. [ Result] The expression level of FT gene in off-season longan increased during the flowering process, and the expression level of FT gene in leaves reached the peak earlier than that in terminal buds. SNP and MV treatments improved FT gene expression in varying degrees. DMTU and L-NNA treatments effectively inhibited FT gene expression in terminal buds, but the inhibitory effects on FT gene expression in leaves were not significant at late stage of flower bud differentiation. [Condusion] According to the flowering performance of longan, H2O2 and NO play an important role in promoting and accelerating longan flowering.

山核桃FLOWERING LOCUS T同源基因的克隆与序列分析

根据不同植物FLOWERING LOCUST（FT）同源基因序列的保守区，设计合成1对长度为18bp的PCR简并引物，以山核桃基因组DNA为模板，采用PCR方法扩增出长度为152bp的DNA片段，克隆到pMD19-T载体上。测序及序列分析结果表明，扩增所获得的片段序列为FT基因第四外显子部分序列，不含内含子，推测共编码50个氨基酸；其序列在GenBank中注册号为FJ858260．1，同源性比对结果表明，其氨基酸序列与其他植物FT基因的同源性高达88％～96％。

蕙兰Flowering locus T基因的克隆及其对开花的影响

【目的】探讨CfFT基因在蕙兰成花中的作用。【方法】采用RT-PCR结合RACE技术从蕙兰(Cymbidiumfaberi)中克隆Flowering locus T(FT)同源基因CfFT。采用实时定量RT-PCR对不同组织及不同花发育时期CfFT进行表达分析。将该基因克隆到PBI121载体上导入烟草中,并对不同转基因烟草株系中的CfFT、NFL、NtFUL和NAP1基因进行实时定量RT-PCR分析。【结果】对蕙兰花芽分化不同时期的CfFT的表达分析表明,CfFT在花芽分化初期的表达量最高,之后随着花芽的成熟表达量逐渐降低。将CfFT导入烟草进行异源表达,转基因株系表现出明显的早花表型。对开花时间不一的转基因株系中的CfFT表达分析表明,其表达量与转基因烟草开花时间早晚成正比。进一步对这些株系内源的NFL、NAP1和NtFUL表达分析表明,NFL、NAP1和NtFUL基因的表达量与CfFT表达成正比,说明NFL、NAP1和NtFUL的表达受FT基因的上游调控。【结论】在烟草中异源表达蕙兰中的CfFT基因能促进烟草提前开花。

拟南芥Flowering Locus T基因生物功能及其mRNA移动能力研究

【目的】研究拟南芥FT(Flowering Locus T)基因在拟南芥植物开花过程中的重要作用及其mRNA的长距离运移能力。【方法】将FT基因功能序列及其突变序列mFT(起始密码子突变为终止密码子)连接入马铃薯X病毒(Potato Virus X,PVX)载体和去除外壳蛋白(Coat Protein,CP)序列的芜菁缩叶病毒(Turnip crinkle virustruncated coat protein,TCV△CP)载体中,经体外反转录得到病毒目的片段RNA,然后分别用PVX-FT侵染烟草,TCV△CP-FT侵染拟南芥。【结果】人工接种PVX-FT可以诱导烟草开花;TCV△CP-FT和TCV△CP-mFT人工侵染拟南芥叶片后,经RT-PCR检测发现,在侵染的叶片中与其上部新生叶片中有TCV△CP-FT和TCV△CP-mFT序列,表明FTmRNA序列可以帮助失去细胞间移动能力的TCV△CP恢复移动能力,并且在顶芽中检测出明显条带,经测序证实为FT基因序列。【结论】FT可以诱导短日照品种烟草在长日照条件下开花,而且FTmRNA功能序列可以协助因失去CP序列而没有细胞间移动能力的TCV△CP恢复移动能力。

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.

CO/FT调节元件与植物开花时间调节研究进展

综述了CO/FT调节元件与植物开花时间调节的最新研究进展。开花是植物由营养生长向生殖生长转变的关键过程。光周期和温度在植物开花时间控制中起主要作用。在拟南芥和水稻中,CONSTANS(CO)对植物的日照长度测定至关重要,它与其靶基因FLOWERINGLOCUST(FT)构成的调节元件(regulon)在依赖于光周期的开花过程中起重要作用。目前已从多种植物中鉴定出CO和FT基因,并对其在开花时间的调控作用进行了深入研究。

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,FT(FLOWER-INGLOCUST)是光周期途径植物开花时间决定关键基因,并认为FT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。

诱导烟草早花的PVX-FT系统的建立

FT(Flowering locus T)基因是控制植物开花的关键基因,而PVX(Potato virus X)载体能够使外源基因在植物体内高水平瞬时表达。本文构建了拟南芥FT基因PVX病毒瞬时表达载体,通过农杆菌渗滤感染不同类型烟草品种,使拟南芥FT基因在烟草中瞬时表达。结果表明,该系统能够诱导烤烟品种K326、云烟87和红花大金元,香料烟品种TEVB及白肋烟品种TN90早花,应用于烟草育种,可缩短育种进程。

3种FT基因诱导杨树早期开花比较

为了促进杨树早期开花,缩短杨树遗传育种周期,采用农杆菌AGL1介导的转化方法及热激诱导方法,进行了热激启动子HSP控制下的3类FT基因转化2种杨树无性系(353与717)诱导杨树早期开花的比较研究。结果表明:来自拟南芥的FT基因促花效果优于来自杨树的FT1和FT2基因;FT类基因与受体基因型/性别之间互作明显,开花较好的3个受体—基因组合分别是353/PHSP::FT、717/PHSP::FT和353/PHSP::FT1;转基因株系开花个体花序数目变异较大,且与株系开花率无相关性;同组成型启动子控制的促花基因转化研究相比,热激启动子控制下的FT类基因诱导的早期花器正常花序数目相对较多,但花器变异依然广泛,主要花器类型有正常花序、回复营养生长的花序、单性单朵花与两性花等。

热激启动子控制的FT基因诱导杨树早期开花体系的优化

为实现杨树早期开花,缩短育种周期,利用农杆菌介导的转化方法,探讨影响热激启动子控制的FT1基因转化白杨派杂种无性系的因素,优化其转化条件,并实现FT1基因的转化,采用热激诱导方法诱导2～3个月大的转基因植株早期开花。结果表明:叶盘转化前的预培养、菌液浓度、侵染时间及共培养时间对卡那霉素抗性植株再生率的影响均达到极显著水平;叶盘在愈伤组织诱导培养基上暗培养6天,然后用活化至OD600=0.5的菌液侵染60min,再在愈伤组织诱导培养基上共培养2天,该条件下FT1基因转化白杨派杂种的卡那霉素抗性植株再生率可达29.84%;37℃每天1h持续热激3周可使FT1基因顺利表达,促进转基因植株开花;热激植株大小是影响转基因植株热激诱导开花的限制因素,低于20cm的植株不能诱导开花;热激诱导可产生相对较多的正常花器,但花器变异仍然十分广泛。

柑橘FT同源基因的研究进展

开花是高等植物从营养生长向生殖生长转变的过程,该过程受到众多基因的调控,涉及6个开花信号途径。其中,FLOWERING LOCUS T(FT)基因是一个非常关键的成花整合因子,该基因也被证实在柑橘中具有促进开花的功能。本文结合近年来国内外有关柑橘FT同源基因的研究,从4个方面进行了综述:柑橘不同属间FT同源基因克隆鉴定情况;柑橘FT同源基因在不同组织及季节的表达分析差异;柑橘FT同源基因在促进开花功能上的研究现状;影响FT基因表达的环境条件。并对今后有待解决的问题及研究方向进行展望。

CaMV35S启动子驱动的FT基因调控杨树早期开花的初步研究

为了研究CaMV35S启动子驱动的FT基因对转基因杨树Populus早期开花的影响,利用Gateway技术构建了35S∷FT基因表达载体,并对杨树进行了遗传转化,从转基因杨树花的发育、花器官变异等方面初步探讨了35S∷FT促进杨树早期开花性能.结果表明：35S∷FT转基因杨树分生组织属性的改变及初始花结构的形成发生于试管培养阶段;花开始发育后如不及时把开花植株继代培养或转至土壤温室培养,初始花结构会凋谢枯萎,不能继续发育.转基因植株花器官的分化与发育发生于温室培养阶段的3～5周内,能够分化出典型的花器官,但发育不完全,具雌雄蕊、花盘结构,无成熟苞片结构,雄蕊不能成熟发育.35S∷FT诱导的花均为单朵花,而非野生型的柔荑花序;多数花属于单性花,但转基因雄性无性系中会出现两性花.转基因植株的开花率随着试管苗继代次数的增加而急剧下降,但两性花比例会上升.

HSP∷FT转基因杨树热激开花的影响因素

以转HSP∷FT1基因的白杨派杂种无性系(欧洲山杨×美洲山杨)为试材,系统研究影响FT基因热激表达诱导杨树早期开花的各种因素,为HSP∷FT基因在木本植物中有效诱导正常开花提供基础数据。结果表明:不同转基因株系、同一株系的不同单株、转基因材料的株高及年龄(热激前温室生长时间)、热激温度及热激时间、环境温度等因素均影响转基因植株的热激开花。同一基因型的不同转基因株系以及同一株系不同单株热激诱导开花存在显著差异。开花率随热激材料株高的增加呈上升趋势,株高小于30 cm的转基因植株不能诱导开花。转基因植株在温室培养的时间越长,热激后开花越早,开花率越高。热激温度影响热激材料的初始开花时间、开花率及正常花序得率,最佳热激温度为40℃。转基因植株的热激诱导开花,在早期主要受每天热激时间的影响,在后期主要受持续热激天数的影响,持续热激3周以上可有效提高开花率及正常花序得率。热激前转基因材料在较低的环境温度下生长,有利于热激诱导开花及获得正常花序。

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。

成花素FT的调控运输及生理功能的研究进展

开花作为植物从营养生长到生殖生长的转折点,受外界环境变化影响,对植物发育和繁殖有着至关重要的作用。成花素(flowering locus T FT)蛋白作为拟南芥开花信号核心分子,在开花调控中扮演重要角色。拟南芥叶片在感应外界温度光照等因素变化后,通过生理钟(constants,CO)等蛋白及部分Mico-RNA正负协调调控筛管伴胞中的FT基因表达,FT蛋白通过筛管从叶片运输到茎顶端分生组织后,与一个碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,b ZIP)蛋白FD结合调控茎顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)中的花组织形成相关基因表达,继而诱导开花。对近年来FT基因在叶片中的调控、FT蛋白的运输及其在顶端分生组织中的开花诱导机理进行综述,为进一步完善FT表达调控及功能研究提供参考。

A dephosphorylation-dependentmolecular switch for FT repression mediates flowering in Arabidopsis

The reproductive success offlowering plants relies greatly on precise timing of thefloral transition,which isnely modulated by a complex network offloral regulators.As a mainfloral integrator,FLOWERING LOCUS T(FT)is also an essential constituent of theflorigen that is transported from leaves to shoot apices to induceflowering.FT is specically transcribed in leaf vascular tissues,where its production is suppressed by manyflowering repressors,including the MYB transcription factor EARLY FLOWERING MYB PROTEIN(EFM).Here,we show that a plant CTD phosphatase,C-TERMINAL DOMAIN PHOSPHATASE-LIKE 2(CPL2),suppresses FT expression in leaf vascular tissues by modulating the binding activity of EFM.CPL2 interacts with and dephosphorylates EFM to facilitate the binding of dephosphorylated EFM to FT chromatin,thereby inhibitingflowering.Our results suggest that CPL2-mediated dephosphorylation of thefloral repressor EFM serves as a molecular switch,adding another layer of regulation tone-tune FT transcription and ensure thatflowering occurs at an appropriate time.