拟南芥中通过开花时间决定基因SOC1和其上游负调节基因

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拟南芥幼苗开花的分子生物学机制研究

拟南芥幼苗开花的分子生物学机制研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种常见的模式植物，其短生命周期、小体型、完整的基因组序列以及易于建立转基因株系的特点，使其成为了植物生物学研究中的重要模式生物。

近年来，拟南芥的开花调控机制研究已经成为了植物生物学领域中的前沿热点，其中，拟南芥幼苗开花的分子生物学机制备受关注。

一、拟南芥开花调控基因的发现在拟南芥开花调控研究的早期，研究者们主要通过突变体的筛选和遗传学分析来揭示拟南芥开花的分子生物学机制。

通过这种方法，研究者们不仅鉴定出了一系列的开花缺陷突变体，还揭示了一系列的开花调控基因，如CONSTANS（CO）、FLAVIN-BINDING, KELCH REPEAT, F-BOX1（FKF1）和GIGANTEA（GI）等。

其中，CO基因是拟南芥开花调控中具有重要作用的一个基因。

CO是一种转录因子，可以作用于花序形成期间的光敏期，通过激活FT基因的转录来促进拟南芥开花。

FKF1和GI基因是另外两个与CO相互作用的重要基因。

FKF1编码一种蓝光受体蛋白，可以作为光敏因子与CO相互作用，从而促进CO的稳定和活性化。

GI基因编码一种蛋白质激酶，并且可以与FKF1相互作用，通过调控FKF1的表达和下游基因的转录来影响植物的开花。

二、FT基因的作用与调控除了CO、FKF1和GI等重要基因外，FT基因也是拟南芥幼苗开花调控的关键基因。

FT是一种涉及到光周期信号转换的蛋白质，可以从叶片向叶柄和根部移动，激活FLOWERING LOCUS T（FT）和SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO 1（SOC1）等一系列花萼和花瓣生发相关的基因，从而促进拟南芥的开花。

在拟南芥幼苗中，FT基因的表达受到多种因素的调控。

其中，光周期是调控FT基因表达的重要因素。

在长日照条件下，与短日照条件下相比，幼苗中FT基因的表达水平会显著提高。

此外，环境因素和植物内部激素也可以影响FT基因的表达和稳定。

WRKY家族基因功能的研究进展

WRKY家族基因功能的研究进展鹿宏丽⑺，3付嘉智⑺，3武鹏雨1'2'3龙国辉张锐!-2-3（1.新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室，新疆阿拉尔843300；2.塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔843300；3.南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆阿拉尔843300）摘要：WRKY转录基因对于植物生长发育以及植物抗逆性具有重要的作用。

本文分析了WRKY转录基因的结构，综述了WRKY基因在植物细胞器构成、木质素合成、果实成熟、抗逆等方面的功能，为后期验证WRKY转录基因家族成员在植物生长发育过程的功能研究提供借鉴，同时也为WRKY基因家族功能的明晰提供思路。

关键词：WRKY转录因子；基因调控；功能研究中图分类号：S-3文献标识码：A刖言植物的生长离不开转录因子对基因的调控，WRKY 转录因子存在于高等植物各个生长发育过程中，因整个WRKY基因家族都具有保守的由WRKYCQK氨基酸残基形成的序列而得名。

WRKY基因对植物生长发育、休眠、调控木质素生物合成以及抗逆等过程起到重要调控作用[l]o随着分子技术水平的不断提升，越来越多该基因家族成员被鉴定并进行了克隆和表达。

第1个被克隆的WRKY家族的成员是甘薯中的SPF1[2]o多数植物鉴定得到的WRKY基因家族成员的数量一般在50~90左右，但如苹果、杨树WRKY基因家族成员相对较多，超过100个[3-12]o WRKY转录因子具有特殊的DNA结合域，含有1个或2个由60个氨基酸组成的WRKY保守序列，该序列N端含有由色氨酸、精氨酸等7个氨基酸残基组成的WRKY七肽，C端是具有C2 H2型或C2HC型锌指结构[13]o虽然绝大多数植物中WRKY基因家族成员该序列是绝对保守的，但近年来发现有些植物WRKY基因家族部分成员的WRKY保守序列中出现了N端保守序列氨基酸残基的缺失、替换或C端锌质结构的缺失[4]o除此之外，WRKY转录因子作为转录因子还含有核信号定位区（NLS）、转DOI：10.19754/j.nyyjs.20210615003录调控区、亮氨酸拉链以及各种氨基酸富集区等结构域[14]o以WRKY保守序列作为依据，可将植物WRKY基因家族分为3种类型。

2021综述番茄开花诱导、分生组织的分子生物学研究范文

2021综述番茄开花诱导、分生组织的分子生物学研究范文引言开花植物（被子植物）作为陆生植物中最大的族群，现已超过了250000种。

开花对于所有开花植物来说是生活史上的一个质变过程，是植物个体发育过程的中心环节；而对于人本身来说，色彩斑斓、气味芬芳的花不仅愉悦了人的身心，种类繁多的种子与果实也为人类提供了丰富的食物。

故研究开花植物的开花过程，阐明其分子生物学上的调控机理无论在理论上还是在应用上都具有重要意义。

Yanofsky 等（1990）在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中首次克隆了花同源异型基因agamous（AG），标志着高等植物花发育研究进入分子遗传学阶段。

从发育生物学角度来看，高等植物经过一段时期的营养生长后，在合适的外界条件（其中重要的有日照长度、光质及温度）下，才能进行由营养生长（vegetativedevelopment）向生殖生长（reproductivedevelopment）的转变，才能开始花的发育。

总的来说，花的发育过程在时间上大致分为4个阶段：（1）开花过渡（flowering transition），植株响应外界环境以及自身信号，由营养生长转向生殖生长，这个过程受一系列与开花时间相关基因的调控；（2）分生组织特征基因激活，植株响应从不同开花时间调控途径而来的信号，激活分生组织特征基因，决定分生组织属性；（3）花器官特征基因的激活，分生组织特征基因激活位于不同区域的花器官特征基因；（4）花器官形态建成，花器官特征基因激活下游的器官形态建成基因，决定组成各器官的特异细胞类型和组织（Jack, 2004）。

番茄（Solanumlycopersicum L.）是很重要的经济作物，同时也是用于双子叶植物花发育机理研究的一个重要模式植物。

通过多年来不断的分子生物学上的深入研究，已有10个与番茄开花诱导及分生组织特征相关的基因被鉴定，将番茄与拟南芥相关基因比较发现两物种在花发育分子生物学上兼具保守性和多样性（表1）。

2023-2024学年北京市海淀区高三上学期期中考试生物试卷+答案解析(附后)

2023-2024学年北京市海淀区高三上学期期中考试生物试卷一、单选题：本大题共15小题，共45分。

1.孟德尔通过豌豆杂交实验研究遗传规律运用了假说—演绎法，下列叙述不属于假说的是（）A. 体细胞中遗传因子成对存在B. 成对的遗传因子在形成配子时彼此分离C. 受精时，雌雄配子随机结合D. 杂合子F1自交后代出现3：1 的性状分离比2.鸡的性别决定方式为ZW型，其胫色浅、深为一对相对性状，由I/i基因控制。

研究人员将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行了杂交实验，统计结果如下表所示。

下列分析，不正确的是（）亲本F1性状表现和数目杂交组合父本母本深色雄深色雌浅色雄浅色雌I藏鸡白来航鸡01421560Ⅱ白来航鸡藏鸡004235A. 亲本白来航鸡的胫色为隐性性状B. Ⅰ和Ⅱ为正反交实验，控制胫色基因位于Z染色体上C. Ⅰ中父本和母本的基因型分别为Z i Z i和Z I WD. Ⅱ中F1雌雄交配所得F2理论上为深色雌∶浅色雄∶浅色雌=1∶2∶13.下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（）A. 摩尔根等通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上B. 赫尔希和蔡斯通过肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质C. 梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证实DNA半保留复制方式D. 沃森和克里克通过建构物理模型的方法研究DNA的结构4.下列关于真核细胞中DNA复制的叙述，正确的是（）A. 仅发生在有丝分裂间期B. 先解旋后复制C. DNA聚合酶解开DNA双链D. 子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端5.人类胚胎干细胞分化存在下图所示的调控机制：H基因甲基化抑制其表达，从而促进胚胎干细胞分化。

H 基因转录产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA甲基化的T酶。

下列叙述正确的是（）A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆B. DNA甲基化属于变异类型中的基因突变C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化D. DNA甲基化能够改变H基因的碱基序列6.野生型罗汉果（2n=28）的甜苷含量较低。

WRKY 转录因子在植物生长发育中的调控作用

WRKY 转录因子在植物生长发育中的调控作用张婷婷;田云;卢向阳【摘要】In the process of plant growth and development,a series of transcription factor playing an impor-tant regulation role are formed.The WRKY family as the unique transcription factor in plants has been widely studied in recent years.WRKY Transcription factor has an important regulation role in the process of breeding and seed germination,plant morphological construction,reproduction,and aging.In this paper,the structures of WRKY transcription factors and their regulation role in the process of plant growth and development are re-viewed.%植物在生长发育过程中，形成了一系列具有调控作用的转录因子。

其中，WRKY 家族是近年来研究较为广泛的植物所特有的转录因子。

WRKY 转录因子具有多种生理功能，在植物种子萌发、形态建设、繁殖和衰老等过程中具有重要调控作用。

对 WRKY 转录因子的结构及其在植物生长发育过程中的调控作用进行了综述。

【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】5页(P1-5)【关键词】转录因子;WRKY;植物生长发育;调控作用【作者】张婷婷;田云;卢向阳【作者单位】湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128;湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410128; 湖南省农业生物工程研究所，湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】Q78;Q945.8WRKY转录因子是近年来在植物中发现的新的转录调控因子，因其N端含有由WRKYGQK组成的保守氨基酸序列而得名。

拟南芥中通过开花时间决定基因SOC1和其上游负调节基因

拟南芥中通过开花时间决定基因SOC1和其上游负调节基因FLC介导低温响应和开花之间的相互关系在适当的时间开花是植物成功繁殖的重要因素，因此，开花由复杂的遗传网络所调控这一事实就显得不足为奇。

这个遗传网络由内源信号和环境因素所协调调控。

拟南芥决定开花时间的基因SOC1编码MADS box转录因子，而且是关键的开花激活子之一，他和多个开花诱导途径相互作用，即与光周期途径，春化途径，自组织途径，以及赤霉素依赖途径相互作用。

为了阐明SOC1基因的下游靶基因，作者采用了微阵列分析，分析显示soc1-2敲出突变增加了低温响应基因CBF和CBF下游基因COR的表达，而SOC1过表达降低了低温响应基因CBF 和CBF下游基因COR的表达，这表明SOC1负调节低温响应基因的表达。

相反的，低温诱导基因CBFs的过表达增加FLC的表达从而导致低温开花延迟。

FLC 是SOC1上游的一个负调节子。

作者的实验证明在低温响应和开花决定调节基因之间存在反馈环;当春寒在瞬间到来时这个反馈环通过增加FLC的表达来延迟开花时间，而当早春的时候通过SOC1抑制低温响应基因的表达抑制低温响应从而使得开花诱导的发生。

前言开花是植物从营养生长到生殖生长的过度，在植物的生长周期中是最大的改变。

为了使繁殖成功率达到最大。

植物通过进化形成了错综复杂的机制响应环境因子（如光和温度）和反应植物发育阶段和年龄的内源信号来确定开花时间。

同时开花时间由各种非生物胁迫所调节，例如，营养缺陷，热和冷。

对拟南芥大量的遗传学和生理学分析研究表明开花诱导至少由四个主要遗传途径所调节，即光周期途径、春化途径、自主途径和GA途径。

这四个途径通常调节所谓的开花途径中的FT, SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1 (SOC1), 和LEAFY (LFY)，确切的开花时间由这些基因表达水平所决定的。

两个中心上游调节子负调节这些基因：CONSTANS (CO)是编码锌指蛋白的基因，FLOWERING LOCUS C (FLC)，是编码MADS盒转录因子的基因。

被子植物花器官发育的分子机制

被子植物花器官发育的分子机制花发育是被子植物生命周期中一个重要的综合发育过程，涉及无限生长向有限生长及不同发育方式的转换，包括开花诱导、信号传递、属性决定、器官发生，既受环境因子（如光周期、温度等）的诱导，又受到自身内部因素的调节，经过一系列信号转导过程，启动成花决定过程中的控制基因。

在复杂的基因互作网络调控下，营养茎端分生组织（vegetative meristem，VM）转变为花序分生组织（inflorescence meristem，IM），然后在IM 的侧翼形成花分生组织（floral meristem，FM），分化出花器官。

截至目前，从拟南芥（Arabidopsis thaliana ）中共有180多个参与调控开花的基因被鉴定出，并确定其中存在有6条调控开花的信号途径：即光周期途径（photoperiod pathway）、春化途径（vernalization pathway）、自主途径（autonomous pathway）、赤霉素途径（gibberellin pathway）、温敏途径（thermosensory pathway）和年龄途径（aging pathway）。

表观遗传是开花信号通路中的重要机制，对开花及花器官发育产生关键调控作用。

miRNAs 的表观遗传调控机制是植物分子发育生物研究的重要领域，例如miR172、miR156、miR159 参与了开花诱导的信号转导途径，共同开启花的发育过程。

本文综述了被子植物花器官发育的格式形成与分子调控机制。

图1 温度、光照和依赖赤霉素等途径通过抑制花形成抑制物产生和激活花的分生组织识别基因参与花发育过程1 花器官发育的ABCDE模型通过对拟南芥和金鱼草突变体研究而提出的多种发育模型, 成功地解释了被子植物花器官突变现象。

其中, 最著名的是由Bowman等及Coen和Meyerowitz提出的“ABC模型”。

该模型指出, 花器官的形成和发育由A、B和C三类功能基因决定; A类基因的表达决定了第一轮萼片的形成, 包括APETALA1 (AP1)和APETALA2 (AP2)基因等; B类[APETALA3 (AP3)和PISTILLATA (PI)基因]和A类基因的组合表达决定了第二轮花瓣的发育; C类[AGAMOUS (AG)基因]和B类基因的组合表达决定了第三轮雄蕊的形成; C类基因的表达决定了第四轮雌蕊的发育。

拟南芥开花时间调控的分子基础_张艺能

植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2014, 49 (4): 469–482, doi: 10.3724/SP .J.1259.2014.00469 ——————————————————收稿日期: 2013-10-18; 接受日期: 2014-05-04基金项目: 国家自然科学基金(No.31170204)、广东省自然科学基金(No.S2011020002167)和羊城学者科研项目(No.12A001G) * 通讯作者。

E-mail: changentian@拟南芥开花时间调控的分子基础张艺能, 周玉萍, 陈琼华, 黄小玲, 田长恩*广州大学生命科学学院, 植物抗逆基因功能研究广州市重点实验室, 广州 510006摘要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。

关键词开花时间, 开花调控, 拟南芥, 光周期, 春化张艺能, 周玉萍, 陈琼华, 黄小玲, 田长恩 (2014). 拟南芥开花时间调控的分子基础. 植物学报 49, 469–482.开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的一个非常重要的发育过程, 只有在适当的时期完成开花才能保证植物个体的正常发育和后代繁衍。

因此, 开花是植物最重要的生活史性状, 在植物生产和物种进化中起到核心作用(罗睿和郭建军, 2010)。

此外, 通过对农作物或园艺作物开花时间的调控还可以获得重要的农业价值或观赏价值(张素芝和左建儒, 2006)。

开花时间的调控是一个非常复杂的过程, 受自身遗传因子和外界环境因素两方面的共同影响, 二者所产生的多种信号汇集在一起, 实现对开花时间的精准控制(孙昌辉等, 2007)。

植物生殖发育分子机理简述

植物生殖发育分子机理简述尹伟平;刘闯;潘美昕;狄贵秋;申哲;刘雪梅【摘要】The plant life cycle includes two parts:vegetative growth and reproductive growth .The reproductive development can be di-vided into three stages:the flowering development , the development and formation of gametophyte , fertilization and the formation of zy-gote.From the survival in the environment and the process of overall development , the development of seed also was part of the plant′s development .Plant growth at different stages has different genes regulatory networks and molecular regulation mechanism , the related gene regulation mechanism was reviewed from the perspective of reproductive growth stages .%植物的生活周期包括两部分：营养生长和生殖生长。

其中植物生殖发育又包括三个阶段：花的发育，配子体的形成与发育，传粉受精与合子的形成。

从在环境中生存的角度和整体植物学发育的进程来看，种子的发育也属于植物的生殖发育。

植物发育的不同阶段有不同的基因调控网络和分子调控机理，从生殖发育各个阶段的角度出发综述了相关基因的调控机理。

拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间

拟南芥At1g10300基因调节叶形和开花时间刘艺冉;杨笑;门淑珍【摘要】Nucleolar G protein 1 (NOG1) is a highly conserved eukaryotic GTPase.NOG1 plays a significant role in the assembly of pre-60S ribosomal subunits.In yeast and animals, depletion of NOG1 results in reduced levels of 60S ribosomal subunits, aberrant pre-rRNA processing, and blockage of 60S ribosomal subunit export.A recent study in Caenorhabditis elegans found that knock-down NOG1 expression causes slower growth, smaller body size and increased life span, whereas over-expression of NOG1 results in decreased lifespan.However, the plant NOG1 has not been characterized.The Arabidopsis At1g10300 gene was annotated as NOG1-2.However, its role in Arabidopsis growth and development is still unknown.In this study, we used physiological, genetics and molecular tools to analyze the biological roles of the Arabidopsis At1g10300 gene.We firstly used semi-quantitative RT-PCR to investigate the transcriptional levels of At1g10300 gene in various tissues of Arabidopsis, including 7-day-old seedling, rosette leaf, cauline leaf, stem, bud and flower.The transcription of the At1g10300 gene was detected in seedlings, cauline leaves and blooming flowers.Among them, the highest transcriptional level was detected in blooming flowers.We then isolated a T-DNA insertion mutant allele of the At1g10300 gene.Phenotypic analysis found that the At1g10300 mutant had compact rosette and reduced ratio of leaflength/width compared to wild type.However, there was no significantdifference in leaf area or plant height between the At1g10300 mutant and wild type.These data indicated that leaf morphology of At1g10300 mutant was altered.The At1g10300 mutant also displayed a late bolting phenotype under the condition of long-day photoperiod.To determine the molecular mechanism of this late flowering phenotype, we used quantitative RT-PCR to analyze the transcriptional levels of key genes of the flowering time pathway, including FLOWERING LOCUS T (FT), CONSTANS (CO), GIGANTEA (GI) and FLOWERING LOCUS C (FLC).The results showed that the transcriptional levels of the flowering promoting factors FT, CO and GI were down-regulated in the mutant plants compared with the wild type, whereas the transcription levels of the flowering inhibiting factor FLC was up-regulated.Taken together, these results suggest that mutation ofAt1g10300 gene delays flowering time by regulating the expressions of FT, CO, GI and FLC genes in Arabidopsis.Our data indicate that like its ortholog in worms, loss-of-function of At1g10300 gene also affects Arabidopsis rosette size and lifespan.%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.【期刊名称】《广西植物》【年(卷),期】2017(037)008【总页数】8页(P1000-1007)【关键词】拟南芥;核仁G蛋白1;At1g10300基因;开花时间;叶形【作者】刘艺冉;杨笑;门淑珍【作者单位】南开大学生命科学学院植物生物学和生态学系, 天津 300071;南开大学生命科学学院植物生物学和生态学系, 天津 300071;南开大学生命科学学院植物生物学和生态学系, 天津 300071【正文语种】中文【中图分类】Q945.4小G蛋白是一类通过结合并水解鸟嘌呤-5′-三磷酸(GTP)成为鸟嘌呤-5′-二磷酸(GDP)从而将细胞信号传递到下游因子的蛋白(Bourne et al，1991)。

拟南芥中FT基因家族的基因组学分析

拟南芥中FT基因家族的基因组学分析拟南芥被广泛应用于植物基因组学、遗传学及发育生物学的研究中。

其中，FT(FLOWERING LOCUS T)基因家族在调节拟南芥花期发育以及诱导植物进入开花状态中扮演着重要角色。

本文将对拟南芥中FT基因家族的基因组学分析进行探讨。

一、FT基因家族的分类拟南芥中FT基因家族包括11个类型，分为A、B、C、D和E五个子家族。

各类型FT基因在功能上存在差异，并且其调节拟南芥的开花时间具有不同的作用。

二、FT基因家族的结构与特点在拟南芥中，FT基因家族成员的基因组结构相似，都由两个外显子和一个内含子构成。

外显子的长度大约在200-400bp之间，内含子长度差异较大，最短的只有72bp，最长的有1200bp。

此外，每个FT基因都含有一个保守的Exon1区域，该区域在各类型FT基因中具有高度的同源性。

三、FT基因家族的调节特性FT基因家族除了参与拟南芥的开花时间调节之外，还被发现在其他植物生长中发挥重要作用。

实验结果表明，FT基因家族成员不仅受调控与调节开花的FT结构同源物FTL基因，而且还会受到其他基因的调控。

例如，SOC1基因可与FT和FTL基因一起诱导拟南芥开花。

KNOX2基因家族则能够与FT基因家族中某些成员相互作用，从而调节拟南芥的发展模式。

四、FT基因家族的功能分析在建立拟南芥的整合基因组时，FT基因家族成员与其他基因组组分一起被分析。

这些数据可以帮助研究人员预测FT基因家族的调控作用，以及在整个基因组中的相对位置和表达模式。

实验结果表明，FT基因家族成员呈现出一个复杂的网状关系，这表明不同类型的FT基因之间可能存在协同调节作用，通过这种方式，拟南芥可以更好地应对环境压力和外部刺激。

五、FT基因家族的进化学分析在基因组学研究中，基因家族的进化历程对于相关基因的特点和功能具有一定的指示作用。

对FT基因家族的进化学分析表明，FT基因家族成员是拟南芥的婚配体和异交体授粉的重要调节因子。

拟南芥成花途径

拟南芥成花途径拟南芥成花途径摘要成花转变是⼀个复杂的过程，不仅是形态上的变化，⽽且包括在花芽分化前发⽣的⼀系列复杂的⽣理⽣化变化，通过感受外部环境因⼦（包括光周期、温度和GA等）变化，经内源因⼦（包括营养状况和年龄发育阶段等）作⽤，最终促进茎尖分⽣组织分化形成花或花序，保证⽣殖最优化。

成花过程是⼀个复杂的调控⽹络，拟南芥中⾄少有7条成花调控途径，其中包括了⼀些编码不同类型蛋⽩的“成花整合因⼦”，它们通过整合各个途径的信号调控成花时间，例如能够快速促进花发育的FLOWERING LOCUS T (FT)和SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1 (SOC1)。

关键词：光周期途径；春化途径；⾃主途径；年龄途径；⾚霉素途径；常温途径；糖类途径⽬前拟南芥中⾄少有7条主要的信号途径参与调控，即响应⽇照长度和感应光质调控开花的光周期途径（photoperiod pathway），低温促进成花的春化途径（vernalization pathway），⾚霉素调控植物成花的⾚霉素途径（GA pathway），与⾚霉素和光周期不相关⽽依赖⾃⾝发育状况的⾃主途径（autonomous pathway），响应温度的常温途径（ambient temperature pathway），通过增加植物的年龄调控成花的年龄途径（age pathway）以及通过植物体内碳⽔化合物代谢状态调控成花的糖类途径（Trehalose-6-Phosphatepathway）。

图1-1. 拟南芥开花途径概览（Fabio et al.,2013;Khan et al.,2013）Figure 1-1. Overview of ?owering pathways in Arabidopsis（Fabio et al.,2013;Khan et al.,2013）光周期途径和昼夜节律钟（photoperiod pathwayand the circadian clock）拟南芥是长⽇照植物，在长⽇条件下能够促进成花，在短⽇条件下则抑制成花。

拟南芥开花相关的分子调控机制的研究

拟南芥开花相关的分子调控机制的研究姚远;王晓萍【摘要】植物开花是基因与环境因子协同调节的复杂过程.对于拟南芥开花的调控过程,主要分为温度途径、光周期途径、自主途径、春化途径、年龄途径和赤霉素途径六个主要途径,然后SOC1和FT等开花途径整合因子感知来自不同途径的信号,并且将信号传递给花分生组织决定基因LFY和AP1,从而完成对开花时间的精准把握和控制,最终完成拟南芥开花的整个形态建成过程.该研究就这六条主要调控机制如何调节拟南芥开花进程的机理做进一步的介绍和阐述.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P7-10)【关键词】拟南芥;开花;分子机制【作者】姚远;王晓萍【作者单位】哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150025;哈尔滨师范大学生命科学与技术学院,黑龙江哈尔滨150025【正文语种】中文【中图分类】S188;Q949.99植物开花需要经过一定的营养生殖阶段。

整个过程被称为开花诱导。

顶端分生组织由营养茎端转变为生殖茎端，导致花器官的发生，形成花器官[1]。

在拟南芥中，生殖生长是通过两侧的顶端分生组织的花原基的形成开始的，开花的时间取决于环境因素，例如光照时间和温度，同时受到一些内源性的信号的影响，诸如植物的年龄。

传统的生理学实验已经证明环境信号可以影响植物不同组织对开花的感知。

例如，光照时间的变化首先被叶片所感知。

植物对这种变化产生反应，激活与开花相关的一系列信号。

这种信号可以被认为是一种引起开花的刺激。

这种刺激可以从韧皮部传达给顶端分生组织，最终诱导其生殖生长的发生。

开花时间的控制是通过感知外界环境的变化的一系列复杂的调控过程所完成的，尽可能地确保最大限度地提高繁殖成功率和种子生产，在拟南芥中已确定超过180个基因与开花时间的调控是相关的[2]。

这些基因及它们的蛋白在叶片或顶端分生组织中都有不同的活动空间，同时有些基因不止在一个地方起到作用。

高中生物高考专题13 基因工程(原卷版)

2020届高考生物难点及易错题精讲精练专题13 基因工程【难点精讲】一、限制酶的选择例题：（2016·全国卷Ⅲ，40）图（a）中的三个DNA片段上依次表示出了Eco RⅠ、Bam H Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体的示意图（载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的）。

根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）经Bam HⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被酶切后的产物连接，理由是_______________________________________________________________________________。

（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组DNA 分子，如图（c）所示，这三种重组DNA分子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有，不能表达的原因是______________________________________________________________。

图（c）（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有和，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_________。

【难点突破】（1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出”，如图甲可选择PstⅠ。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因，如图甲不能选择SmaⅠ。

③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和Eco R Ⅰ两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种酶的切点），而且这种切点不致于破坏所有的“标记基因”以及启动子和终止子。

（2）根据质粒的特点确定限制酶的种类①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。

②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，应至少含有一个完好的标记基因，如图乙中限制酶pstⅠ因其会破坏标记基因而不宜选择。

LEAFY(LFY)基因在花发育网络调控中的研究进展

LEAFY(LFY)基因在花发育网络调控中的研究进展作者：张亚萍习珺珺于丽霞李斌高则睿鄢波来源：《现代农业科技》2012年第09期成花是高等植物最关键的生命时期之一，在相当的程度上决定着繁育的成功和失败，由内在控制元件和外在诱因协调控制[1-2]。

目前，花发育分子机制网络的最详细和全面的阐述是通过对拟南芥研究获得的。

同时对金鱼草和矮牵牛的相关研究也功不可没[3]。

目前认为存在2种主要的花发育的统一原理（则）：一是经典的ABC模型；二是LEAFY基因在花发育中的关键作用[4-5]。

自LEAFY基因在成花中起关键调节作用第1次被Weigel 实验室鉴定后[5]，关于LEAFY基因在花发育网络调控中的作用引起了国内外学者的关注，其研究程度已相对深入，一些有价值的成果也随之产生。

笔者拟就LEAFY基因在花发育网络调控中的研究作一扼要综述。

1、LFY基因的分离及时空表达研究1.1LFY基因的分离1990年Coen et al[4]最早获得LFY的同源基因FLO，其主要是在金鱼草中利用转座子标签法分离获得的，而且还发现该基因对花分生组织形成具有重要作用。

Weigel et al[5-9]基于对lfy1突变体的研究，通过RFLP技术将野生型拟南芥Col.中的全长LFY基因克隆出来，对LFY 基因的表达方式及转基因进行研究，结果表明，该基因对花序分生组织向花分生组织的转变和开花时间具有控制作用。

1.2LFY基因的时空表达LFY是花分生组织特性基因，亦是决定从营养生长向生殖生长阶段转变的重要元件[10]，但该基因并不是在花组织或成花相关组织中进行专一性表达[11]。

在短日照条件下，拟南芥开花时间虽比长日照条件下晚几周，但是LFY基因的表达量在开花前渐渐增加[10]。

在长日照条件下，拟南芥在生长早期便开花[10]，LFY基因不仅在拟南芥花转变前的叶原基上表达，而且在其整个营养性发育阶段也有表达[12]。

由于LFY基因的表达强度具有其时空性特点，因此柑橘的LFY同源基因在花芽中的表达强度与营养芽中的表达强度相比，明显偏高 [13]。

生物化学和药理学研究拟南芥受体的功能与调控

生物化学和药理学研究拟南芥受体的功能与调控拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种常见的草本植物，它的基因组序列已被完全测定，成为了模式植物的代表。

拟南芥的种子、花与叶突显让其成为了广泛用于研究的模式植物之一。

最近，对拟南芥受体的功能与调控的研究已经在生物化学和药理学领域得到了广泛关注。

受体的概念和分类细胞表面的受体分子起到了介导信号的作用。

在生物体内，信号通常包含化学物质，例如荷尔蒙、细胞因子、神经递质等。

这些信号物质结合于细胞外膜受体的特定位点上，而受体的外界段会选择性地识别这些信号物质。

最常见的细胞表面受体包括离子通道、酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶等。

拟南芥受体的结构和功能拟南芥包含了一大批的细胞表面受体，特别是受体激酶，如CLAVATA1、BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1等。

对于这些受体的功能和调控的研究已经为我们对拟南芥及其他植物的发育和适应于各种环境条件的机制提供了重要的线索。

受体激酶一般被激活后的结果是其通过细胞膜的生长被激活，并在内部阻止或促进细胞分化。

拟南芥CLAVATA1受体是一个酪氨酸激酶，它通过模拟自身的信号途径和与WUSCHEL相关的谷氨酸富集蛋白形成复合物。

这个复合物识别并磷酸化与芽原细胞相连的CLAVATA3/SOC1蛋白，从而控制芽原细胞的增殖和细胞命运的偏向性。

拟南芥受体的调控拟南芥拥有一套高度繁复的调控系统，它包括调控染色质分化、基因转录和转录后修饰。

蛋白质的磷酸化、乙酰化等修饰方式可以影响受体的功能。

这些修饰通常是由细胞内酶类所介导的，如激酶或酰转移酶。

拟南芥受体的研究应用拟南芥受体在生物学研究中应用广泛。

它可以被用于研究细胞发育、生长和代谢调节。

拟南芥也可以用于研究环境压力对于植物的适应性变化，例如从高温、干旱和盐胁迫中适应。

例如，拟南芥受体BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1可以解释植物对于一些 hormones 作出反应的机制。

花的发育——精选推荐

从营养生长到开花的转变发生在茎尖分生组织(Simpson et al. 1999;Parcy 2005)。

花诱导引起根尖分生组织产生花，花由一系列复杂的专门植物组成结构(Zeevaart 1976;伯尼尔1998)。

开花受信号的调节内源性和外源性。

内生信号包括昼夜节律，发育阶段和激素，而外部信号包括白天长度和温度。

有充分的证据表明，花的刺激是从树叶中转移过来的(加纳和阿拉德1920年;埃文斯1971;Yanovsky和凯2002;Searle and Coupland 2004)。

内生和外部信号使植物的生殖发育与外部信号同步环境(图10.1)。

形态学的变化首先发生在转变过程中从植物人到生殖阶段(Lang 1952;魏盖尔1995)。

当生殖发育启动，营养分生组织转化为原花序分生组织，依次产生拉长的花序轴具茎叶和花。

茎叶的腋芽发育分为次级花序分生组织。

花序分生组织不发达生长不稳定。

花的分生组织产生花，它们是由确定的生长形成的。

图10.1拟南芥开花的遗传途径。

箭头表示积极的交互作用和t线负交互作用10.2花器官发育的调控花分生组织产生四种不同类型的花器官，即萼片，花瓣，雄蕊和心皮。

在野生型拟南芥花中，这些器官是四个连续的轮生，第一个轮生有四个萼片，四个花瓣第二轮，第三轮六个雄蕊，第四轮两个心皮。

10.2.1与花发育相关的基因已经确定了三种调节花发育的基因。

这些包括分生组织鉴定基因、花器官鉴定基因和地籍鉴定基因(McSteen等人，1998年)。

分生组织标识和花器官标识基因编码转录因子(Busch et al. 1999)。

这些蛋白质控制的形成花器官。

地籍基因是花器官识别基因的调控因子。

分生组织身份基因作用于未成熟的原基上，形成花分生组织(西蒙等人，1996年)。

金鱼草属植物分生组织鉴定基因的突变(FLO)导致了没有产生的花序的形成说明FLO基因控制了花分生组织的测定的身份。

拟南芥中已鉴定出几种花分生组织同源基因;这些基因抑制了CONSTANS 1 (SOC1)、APETALA1 (AP1)和叶(LFY)。

拟南芥开花过程的转录后调控研究进展

拟南芥开花过程的转录后调控研究进展杨秀娟;梁婉琪【摘要】从营养生长向生殖生长的转换是植物生命周期中最重要的事件之一,是植物繁衍后代的重要保证.为适应复杂的环境条件和自身的发育需求,开花基因在转录激活/抑制、转录后、翻译及翻译后等多个水平上被调控,其中染色质重构、组蛋白修饰等表观遗传调节是拟南芥春化途径和自主途径的主要调节方式.最近的研究结果表明,选择性剪接、小RNA和长非编码RNA等多种转录后水平方式的调节在拟南芥开花基因调节中发挥重要作用.本文就目前有关拟南芥开花基因转录后调控方式研究进展进行综述,以期为今后进一步完善开花时间调控网络提供参考.%Transition from vegetative to reproductive phase is a major event during the life cycle of plants which is essential for reproduction. Adapt to the complex environmental and endogenous cues, the plants have evolved multiple regulatory layers, including transcriptional, post-transcriptional, translational and post-translational ones to control the function of flowering controllers. And it has been demonstrated that epigenetic regulation such as chromatin remodeling and histone modification are main regulation patterns in vernalization pathway and autonomous pathway. Recent advances indicate that some novel post-transcriptional regulation means, such as alternative splicing, microRNA, long non-coding RNA and nonsense-mediated mRNA decay play important roles in controlling the expression level of flowering time regulators. This article reviewed the recent progress on post-transcriptional regulation offlowering genes in order to provide reference information for further research.【期刊名称】《上海交通大学学报（农业科学版）》【年(卷),期】2012(030)001【总页数】7页(P23-28,33)【关键词】开花时间;转录后调控;FLC【作者】杨秀娟;梁婉琪【作者单位】上海交通大学生命科学技术学院,上海200240;上海交通大学生命科学技术学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】Q945.6+4植物生长受环境因素和自身发育状态的共同调节，开花是植物从营养生长向生殖生长的重要相变点［1］。

烟草成花素FT基因及其调控机制研究进展

烟草成花素FT基因及其调控机制研究进展解敏敏;龚达平;孙榕;王蕾;赵泽玉;陈明丽【摘要】Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is an economic crop in which mature leaves are harvested. Early flowering has serious influence on quality and yield of tobacco. Moreover, long growth cycle is also a major factor limiting the progress of tobacco breeding. Initiation of floral development is regulated through the integration of photoperiod, vernalization, gibberellin and/or autonomous signaling pathways. FT is a key regulatory protein at the intersection of these pathways. Four FT-like genes were isolated from tobacco. Only NtFT4 is a floral inducer and others are floral inhibitors. Tobacco CET, CO, FPF1, LFY, NFL, MADS box and other genes also play very important roles in tobacco flowering. In this article, we summarize the research progress on characteristics, function and regulatory mechanisms of tobacco FT gene. It provided useful information for preventing early flowering and accelerating breeding progress in tobacco.%烟草(Nicotiana tabacum L.)是叶用经济作物,早花严重影响烟叶的产量和品质.开花时间对烟叶产量、品质和生育周期具有重要影响.植物成花起始的调节是由光周期途径、春化途径、赤霉素途径和自主途径等相互依赖的多条途径共同决定的.成花素FT基因是成花各个途径的关键整合子,烟草中鉴定到4个FT同源基因,仅有NtFT4是开花诱导子,而其他3个均是开花抑制子.烟草CET、CO、FPF1、LFY、NFL及MADS box类基因等也在烟草开花过程中起着非常重要的作用.本文对近年来烟草成花素FT基因的特征、功能及其调控机制的研究进展进行了综述,并展望了其在控制烟草早花和缩短育种进程中的应用潜力.【期刊名称】《中国烟草科学》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】5页(P98-102)【关键词】烟草;成花素;FT基因;调控机制【作者】解敏敏;龚达平;孙榕;王蕾;赵泽玉;陈明丽【作者单位】中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;青岛农业大学,青岛 266101;中国农业科学院烟草研究所,青岛266101【正文语种】中文【中图分类】S572.03烟草是以收获叶片为目的的经济作物。

植物SUMO化修饰研究进展

植物SUMO化修饰研究进展郑霞;朱四元;吴端钦;戴求仲;唐守伟【摘要】SUMO(Small ubiquitin-related modifier)化作为一种重要的真核生物翻译后修饰方式,广泛参与真核细胞的各种代谢调控过程.SUMO化修饰过程是一个动态、可逆的循环,需要经过一系列步骤,如SUMO分子的活化、E1激活酶、E2缀合酶、E3连接酶和特异性蛋白酶的去SUMO化.植物的SUMO化修饰参与了植物对激素的响应、花的发育、开花控制、营养元素的吸收和逆境响应等重要生物学过程.近年来,SUMO化已成为植物功能基因研究中的新生长点.以拟南芥和水稻为主,综述了SUMO化修饰过程的组成成分、SUMO化与植物对激素响应的关系、SUMO化参与的植物开花控制、SUMO化与植物对非生物胁迫的响应等方面的研究现状,并对植物SUMO化研究中存在的问题提出建议,以期更好地理解SUMO化修饰在植物生长发育中的作用.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2015(042)022【总页数】7页(P113-119)【关键词】小泛素修饰蛋白;SUMO化;生长发育;拟南芥【作者】郑霞;朱四元;吴端钦;戴求仲;唐守伟【作者单位】中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205【正文语种】中文【中图分类】S188+.3;Q753小泛素相关修饰物（small ubiquitin-like modifier，SUMO）是一种结构上与泛素相似的分子，它与靶蛋白的结合属于真核基因表达的翻译后加工修饰，这一过程被称作S U M O 化（sumoylation）。

被SUMO 修饰的蛋白可以在SUMO 特异性蛋白酶的作用下发生去SUMO 化（desumoylation），SUMO 化与去SUMO 化构成了SUMO 化循环，因此，SUMO 化修饰是一个动态的可逆过程。