高等植物开花基因FT进展

Research Advances on FT Gene in Higher Plant ZHANG Jing 1，2
（1 School of Life Science ，Liaoning Normal University ，Dalian Liaoning 116029 ； 2 Liaoning Provincial Key Laboratory of Plant Biotechnology ） Abstract FT is considered as a key gene to determine flowering time in plants with photoperiod pathway. The protein encoded by FT gene ，which is able to transfer long distance ，is a flowering hormone ，and has key functions on the process of flower bud formation. At present ，expression of FT gene
[2]
2 2.1
植物开花基因 FT 在花发育转化中的作用 作用模式
Abe et al[9]、Wigge[14]的研究结果显示 ，FD 能与 FT 相互作
用 ，FD 的 突 变 可 以 35S ∷ FT 植 株 的 早 花 表 型 受 到 强 烈 抑 制 ； 同时 FT 可以活化 AP1 的表达 ， 因为观察到 AP1 表达量 在 35S∷FT 植株中呈现上升的现象 。 已有研究验证 FD 可以 结 合 到 AP1 的 启 动 子 上 ， 并 且 响 应 FD 的 元 件 已 在 AP1 的 启动子上定位 。 由此提出其作用模型 ， 即 FD 与 FT 一起在花 分生组织细胞内 ， 刺激 AP1 的表达 ， 成为转录复合体的一部 分 。 在 茎 端 分 生 组 织 （SAM ） 处 ，AP1 基 因 不 是 FT 基 因 唯 一 的 靶 子 ， 即 使 在 35S ∷ CO 植株 中 也 是 如 此 ，FT 突 变 会 强 烈 延 迟 SOC1 的 表 达 ； 而 在 SAM 处 若 将 SOC1 基 因 直 接 表 达 也能促使开花 （FT 或 CO 突变的情况下 ）， 说明在 FT 基因的 下 游 SOC1 基 因 也 促 进 开 花 。 同 时 也 有 研 究 说 明 ， 因 为 FD 或 FT 任何一个基因的突变 ， 使得 SOC1 基因的表达减 少 和 延 迟 [15] ， SOC1 活 化 的 过 程 是 通 过 依 赖 FD 的 FT 作 用 完 成 的 。 转录因子 FD 与 FT 在花发育过程中调控 植 株 的 开 花 时 间 ， 上调花特性基因 AP1 和 SOC1 基因的表达 ， 在茎端共同 起作用 。
周期敏感的植物叶片可以感知昼夜长短及环境温度的变 化 ， 生成传输到茎尖一种调节植物开 生 物 学 手 段 证 明 植物 开 花 素 实乃植物开花基因 FT 的蛋白产物 [3-5]。
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植物开花基因 FT 概述 在 1865 年 Sachs 就 引 入 成 花 物 质 概 念 ， 最 早 分 析 出 成
植物从营养生长向生殖生长转换的过程是高等植物开 花 最 重 要 的 过 程 ， 开花 诱 导 过 程 是 开 花 基 因 在时 间 和 空 间 上 顺 序 表 达 的 结 果 。温 度 高 低 和 光 照 长 短 是 决 定 开 花 的 2 个主要因素 。 光照会促使植物成花决定态的形成 ， 引起植物 叶片中产生成花物质或者信号 ， 并通过输导组织到达茎尖 ， 使 细 胞 获 得 成花 决 定 态 ， 刺 激 并 且 启 动开 花 诱 导 的 基 因 在 顶 端 分生 组 织 的 细 胞 内 进 行 表达 ， 呈 现 为 组 织 的 成 花 决 定 是 由 于 这 些 细 胞 上 升 到 一定 数 量 ， 即 发 生 质 变 的 结果 [1]。 近 年 来 ， 在 拟 南 芥 中 探明 了 控 制 开 花 诱 导 的 4 种 主 要 开 花 途 径 ， 包括光周期 、 春化 、 自主促进和 GA 途径 。 试验证明 ， 光
现代农业科技
2012 年第 3 期
农业基础科学
高等植物开花基因 FT 研究进展
张 婧 1，2
（ 辽宁师范大学生命科学学院 ， 辽宁大连 116029 ；
1 2
辽宁省植物生物工程重点实验室 ）
摘要 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 。 关键词 开花基因 FT ； 成花激素 ； 提早开花 ； 花发育 ； 作用 中图分类号 Q78 文献标识码 A 文章编号 1007-5739 （2012 ）03-0031-02
花物质是由叶片送到叶芽并 导 致开 花 ；开 花 素 概 念 是 由
Chailakhyan 在 1936 年根据嫁接试验提出的 ， 认为对光周期
might promote flowering in plants. The current study status and the functions of FT gene on the switch of floral development were summarized. The prospects of the research on FT gene were also proposed. Key words FT gene ；flowering hormone ；promote flower ；floral development ；effect