植物开花基因新资源:甘菊中花分生组织决定基因DFL

LFY基因是花分生组织特征基因,不仅决定花分生组织的形成,而且控制着开花时间。在利用基因工程进行植物花期调控方面具有深远的影响。本文作者利用RT-PCR、PCR-RACE技术,从菊科菊属植物甘菊(Dendranthemalavandulifolium)中分离到了LFY同源基因DFL,基因登录号AY559245。为植物花发育的研究及观赏植物的花期调控提供了新的基因资源。

大白菜开花基因LFY的克隆及dsRNA抑制载体的构建

以中国大白菜花蕾为材料,通过RT-PCR方法,参照GeneBank公布的序列克隆了Leafy(简称LFY)基 因片段,测序分析结果表明,该基因与国外已经报道的序列具有94％的同源性。将此序列以相反方向插入到 植物表达载体pROK2 35S启动子之间,并在2反向重复片段之间插入小麦乙酰辅酶A羧化酶的第20内含子, 从而构建了dsRNA抑制双元载体,该载体的构建为通过农杆菌介导转化大白菜进而解决早春和反季栽培大 白莱的先期抽薹问题创造了条件。

植物开花基因调控及银杏童期遗传改良研究进展

对近几年银杏和其他植物开花基因分离克隆和童期控制研究进展进行了综述,并对银杏童期遗传改良所存在的问题进行了分析,以期为银杏童期遗传改良提供一定的参考。

小麦自主开花基因TaFLD单核苷酸多态性分析

为了给培育具有广泛生态适应性的小麦品种提供参考依据,通过比对拟南芥自主开花基因(FLD基因)与小麦D基因组序列,获得小麦FLD基因的同源序列。分析结果表明,小麦TaFLD基因全长8 392bp,具有3 087bp完整ORF,编码1 028个氨基酸,亚细胞定位预测显示,其编码蛋白定位于细胞质。TaFLD基因功能预测表明,该基因具有糖苷水解酶、氨基酸氧化酶、半乳糖氧化酶和肽酶功能结构域,并在Caspase家族组氨酸活性部位出现保守区域。利用TaFLD的两个SNPs及32bp的缺失开发的分子标记对196份小麦材料遗传多样性分析表明,该基因出现多态性的材料较少,并且这种多态性差异与品种的生态类型有一定的相关性。

木本果树开花基因研究进展

木本果树在开花前需要经历较长的童期,这是缩短育种年限和实现早期丰产的限制因素。花芽分化是木本果树童期结束向生殖生长转变的标志,由许多开花基因共同控制,了解这些基因的功能有助于缩短果树童期、提高育种效率。就近年来研究较多的几个重要开花基因的研究进展进行了阐述,并针对存在的问题提出了建议和展望。

空间培养箱中实时观察GFP标记开花基因表达方法与技术

绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)已被广泛用作一种强有力的生物发光报告蛋白.但是,其在空间植物培养箱中应用尚存很大困难.本文提出一种在空间植物培养箱中利用LED作为激发光源,对拟南芥中开花基因启动子控制下GFP基因表达的观察与分析方法,为在空间生物学实验中研究基因表达模式提供了新的方法和技术.

高等植物开花基因FT研究进展

FT是光周期途径植物开花时间决定关键基因,FT基因编码的蛋白产物是可以长距离转运的成花激素,在花形成过程中起关键作用。目前,已经证明FT基因的表达可促进植物提早开花。主要对植物开花基因FT研究进展及其在花发育转换过程中的功能等研究现状进行综述,并对该基因研究前景提出展望。

竹子开花基因将促水稻增产

竹子什么时候开花、为什么开花一直是困扰竹子研究领域的世界性难题，竹子开花周期长达60～120年。对于大多数竹子来说，开花就等于宣告死亡。要解开竹子开花之谜，关键就是要找到竹子的成花基因。

比利时科学家发现诱导一年生植物开花基因

据悉比利时法兰德斯大学生物技术学院（VIB）的研究人员目前已经研究出了两个开花诱导基因。它们成功抑制了典型的一年生植物——阿拉伯芥的开花诱导基因的活性，结果发现这种变异植物就不再能诱导开花了，但能继续生长，并在解除抑制后开始开花。研究人员发现此改良植物并没用完它所贮备的没分化的细胞，因此能长年生长。而真正的多年生植物通过木纹来展现其第二年的生长历程。

植物开花相关基因研究进展

从同源异型基因、花分生组织特性基因、开花时间相关基因三个方面对植物开花基因进行了介绍,特别是对花器官发育的开关基因——LEAFY在果树上的研究进展进行了详细地阐述;LFY同源基因在不同植物中的表达有所不同,不同植物LFY同源基因的功能尚需用进一步研究。

甘蓝型油菜开花相关基因的鉴定及进化与表达分析

开花是开花植物繁衍后代的前提,控制开花时间对农作物获得高产稳产具有重要影响。然而,关于甘蓝型油菜基因组水平上开花相关基因的信息报道较少。本研究对甘蓝型油菜开花相关的基因进行了鉴定、特征分析、进化与表达模式分析。结果表明,基因组水平上共鉴定到甘蓝型油菜1173个开花相关基因,这些基因分为9类,且不均匀地分布在染色体上;与白菜(AA,2n=20)和甘蓝(CC,2n=18)相比,甘蓝型油菜(AACC,2n=38)经过自然杂交和染色体加倍后,使开花相关基因的数目显著扩增;选择压力分析表明,糖代谢信号途径的基因比自发途径的开花相关基因受到的选择压力更大;仍有一些开花相关基因在拟南芥和油菜基因组内非常保守。甘蓝型油菜基因数目的扩增和功能分化导致其开花调控机制更加复杂,本研究为油菜开花途径提供更多的信息,也为阐明拟南芥和油菜开花基因的进化关系指明了方向。

萝卜抽薹进程中生理生化变化及开花基因时空表达比较

为了解析萝卜抽薹的生理生化和分子机理,以期为萝卜耐抽薹资源的鉴定和利用提供基础,以一对抽薹特性差异显著的萝卜品种‘韩国大根’(极耐抽薹)和‘新西兰短叶13号’(极易抽薹)为研究材料,分别于花芽未分化期、花芽分化期、现蕾期、薹高2~5 cm和薹高>5 cm时期测定了萝卜叶片中过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量等指标,并对花芽未分化期、花芽分化期及现蕾期等时期萝卜根、叶和茎尖3个部位的开花相关基因的时空表达水平进行了分析。结果表明,在萝卜抽薹进程中,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT等酶活性等呈趋势性变化;FLC1.1和FLC1.2在耐抽薹萝卜材料中表达量均显著高于易抽薹材料,VRN1、VRN2及SOC1则在易抽薹材料中含量显著高于耐抽薹材料。研究结果为了解萝卜抽薹的生理生化和分子基础、花芽分化和抽薹的鉴定以及耐抽薹萝卜种质资源的挖掘提供理论基础。

利用cDNA-AFLP技术筛选菊花开花相关基因

【目的】分析不同光周期诱导下菊花茎尖差异表达的基因,筛选菊花开花相关基因。【方法】将菊花品种‘神马’分别进行长日照(16h/8h,昼/夜)和短日照(8h/16h,昼/夜)处理后,利用cDNA-AFLP技术筛选菊花茎尖差异表达的转录衍生片段(Transcript-derived fragment,TDFs),并对其进行验证、克隆、测序和生物信息学分析。【结果】64对引物组合检测到2 917个cDNA片段,获得差异表达的TDF共835个,其中584个为上调表达,251个为下调表达。对克隆测序成功的50个差异表达TDF进行分析,结果表明,36个TDF可以在NCBI数据库中找到同源序列。其中31个TDF为已知功能的基因(dbEST登录号:JG700127-JG700157),5个TDF未找到同源序列。按照其功能分类,将31个差异表达基因分为7类:信号转导、分化发育、转录调控、蛋白质代谢、能量与代谢、抗病与防御等相关基因、未知或假定蛋白基因及未知基因。对选取的6个与开花相关的TDF进行半定量RT-PCR验证,结果表明,6个基因片段在短日照条件下均特异表达或表达上调,而在长日照下均未见表达或表达下调,这与cDNA-AFLP表达谱结果一致。【结论】利用cDNA-AFLP技术筛选了菊花花芽分化期多个与菊花开花相关的基因片段,这些基因片段可进一步用于功能鉴定和转基因利用。

BpAP1转基因白桦中开花相关基因的时序表达

为揭示白桦(Betula platyphylla×B.pendula)中Bp AP1转录因子的调控机理,以Bp AP1过表达、抑制表达转基因白桦以及非转基因对照白桦(NT)为试材,对前期获得的Bp AP1转基因白桦中的6条开花相关基因(BpPI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1和LFY)进行了定量PCR分析,探讨了白桦Bp AP1转录因子与这6条开花基因的表达调控关系以及它们对白桦提早开花的影响。结果表明:非转基因对照与Bp AP1抑制表达转基因白桦叶片中Bp AP1、Bp PI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1和LFY的相对表达量在不同发育时期变化均不显著。Bp AP1过表达转基因白桦叶片和雄花序中这7条基因的表达量在不同发育时期均显著高于NT和Bp AP1抑制表达转基因白桦。在Bp AP1过表达转基因白桦中,除Bp AP1和TFL1外,其他5条基因在各个时期的雄花序中表达量均为最高,多数基因的表达高峰出现在6月15日;另外,Bp AP1、Bp MADS4、Bp MADS5和Bp PI在8月15日的雄花序中表达量也很高;TFL1的相对表达量在9月1日的叶片中显著上调;LFY基因在生长发育最旺盛的6、7月份的雄花序中达到了表达高峰。Bp AP1与Bp PI、Bp MADS4、Bp MADS5、FT、TFL1、LFY这6条开花相关基因之间均呈极显著的正相关。

萝卜属抽薹开花相关基因FLC的预测及分析

以控制拟南芥春化途径的关键基因FLC全长CDS为参考序列,在萝卜属（Raphanus）EST数据库中进行BLASTN检索,得到具备Score≥100、E-value≤10^-10和coverage≥70%条件的70条萝卜ESTs作为候选的拟南芥FLC基因的同源ESTs,并进行序列聚类拼接、注释及分析。结果显示：在普通萝卜和野生萝卜中各发现两个旁系同源基因（RsFLCa和RsFLCb及RrFLCa和RrFLCb）。RFLCs与拟南芥FLC间在核酸水平上的一致性为78.7%～86.9%;RFLCs旁系同源基因间的一致性为75.9%～93.4%;RFLCs与芸薹属FLC直系同源基因间的一致性绝大多数维持在85%以上,且高于与拟南芥直系同源基因间的一致性。系统进化分析发现,与白菜、甘蓝及甘蓝型油菜中FLC多拷贝产生的机制可能类似,萝卜属FLC基因的多拷贝现象可能也是伴随萝卜基因组的多倍化而产生的。

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

外源激素对银杏雌株开花性状和开花相关基因表达的影响

为探讨植物外源激素对银杏Ginkgo biloba雌株结实和开花的影响,揭示外源激素如何通过影响开花相关基因的表达进而调控银杏花芽分化的分子机理,对银杏花芽分化诱导期的成年雌株进行GA3(赤霉素)和PP333(多效唑)2种外源激素喷施实验,并利用RT-qPCR手段分析银杏开花相关基因在不同外源激素处理间转录水平的差异,分析基因相对表达量与结果枝花芽、叶芽数的相关性。结果表明,在银杏花芽分化诱导期多次喷施200 mg·L^-1的GA3能在一定程度上抑制雌株开花;GA3和PP333两种激素处理对银杏雌株混合芽GinNdly基因的表达没有明显的诱导作用,但对GinLFY和GBM5基因的表达具有显著的诱导上调;相关性分析结果表明,Gin Ndly基因的表达与每米结果枝花芽数呈负相关,GinLFY和GBM5基因的表达具有较高的同步性,且与每米结果枝花芽数呈正相关。据此推断,GinLFY基因与银杏雌株的开花密切相关且对外源激素的响应较为敏感,上游开花相关基因GinLFY的表达调控GBM5基因的相对表达,从而影响银杏的开花结实。本研究为揭示外源激素通过影响开花相关基因的表达进而调控银杏花芽分化的分子机理研究提供了证据。

开花调控基因BpMADS4无抗性表达载体的构建

为了构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp,参考已发表的欧洲白桦(Betula pendula)开花调控基因(BpMADS4)序列,利用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)从欧洲白桦的幼嫩花序中克隆得到促进开花的BpMADS4基因。将该基因替换pCAMBIA1302载体中的潮霉素抗性基因,构建含有报告基因GFP基因和BpMADS4基因的无抗性双元表达载体pCAM-BIA1302-GFP-Bp。结果表明:成功构建了无抗性双元表达载体pCAMBIA1302-GFP-Bp。该表达载体在苹果遗传转化中不使用抗生素筛选,可以解决抗生素抗性筛选降低苹果转基因转化效率的问题以及转基因苹果中选择标记基因造成的生物安全性问题,用该载体转化苹果可以缩短苹果童期,有效提高其育种效率。本研究为筛选对环境安全的、具有易成花特性的苹果新种质奠定了基础。