植物开花基因FT的遗传转化及其参与开花调控的研究

【摘要】植物营养生长到生殖生长的转化是植物生命过程中重要的一环。小麦开花、结实的特性不仅影响到植株的世代交替，而且与产量性状密切相关，对国家的粮食安全具有重要影响。麦类作物开花基因的功能研究及利用，对于调节小麦花期、培育适应性更好的品种具有重要意义。目前，控制麦类植物开花的几个主要基因位点已被克隆，其中包括FloweringLocusT（FT），FT与春化基因VRN3实际为同一基因。为了更好地理解麦类作物开花的分子机制，我们利用转基因后代及EMS诱变突变体，研究了小麦、短柄草和大麦FT基因的功能，分析了FT基因的异常表达对相关基因的表达和植株发育的影响，确定了FT基因表达的水平与麦类植物开花时间和成熟早晚的关系。本项研究的主要结果如下：1.从数据库中鉴定出19个大麦和19个短柄草的FT家族成员，根据蛋白序列分析将其分为四类：FT-likeI、FT-likeII、MFT-like和TFL-like。利用已知FT蛋白序列在GenBank中检索其它物种的同源序列，在152种已测序物种中，发现26种单子叶植物中有12个物种携带FT基因；112个双子叶植物种中有44个物种携带FT基因；9种裸子植物中有3个物种携带FT基因；4种藻类植物以及1种苔藓植物中未检索到FT基因。2.利用基因枪轰击法转化小麦和农杆菌介导法转化短柄草，均获得FT转基因植株。FT基因过量表达导致植物过早开花，转基因植株在培养基上的再生阶段就能开花；FTRNAi转基因小麦植株花期推后，极端情况出现不抽穗现象，植株生长10个月后死亡。短柄草FT基因的转化效果和小麦一致，FT过量表达引起组培阶段的异常开花，FT基因沉默导致转基因植株不抽穗直至死亡。以上结果表明FT基因在开花中具有决定性作用。3.FT基因沉默影响其他有关开花基因的表达。FT基因的沉默引起光自主途径中GI、CO和SOC1基因的表达上调，开花抑制因子VRN2和VRT2基因的表达增加，与FT基因互作的FDL2基因表达上调。而春化基因VRN1表达量下调。FT基因受上游CO基因调控，与FDL2互作调控VRN1表达。FT2基因表达受到FT基因直接或间接调控。4.筛选大麦突变体库，检测到HvVRN1基因的5个突变体，其中2个发生蛋白编码终止突变。筛选到HvFT基因的6个突变体，其中2个突变体的单个氨基酸改变。筛选到HvFT2基因的5个同义突变体。5.麦类开花途径中FT基因直接促进开花；VRN1基因通过抑制VRN2基因促进开花。
【作者】吕波；
【导师】付道林；
【作者基本信息】山东农业大学，作物遗传育种，2014，博士
【关键词】小麦；遗传转化；荧光定量；基因沉默；FT；FT2；VRN1；

【参考文献】
[1]韦玉娜.胃炎Ⅰ号对慢性萎缩性胃炎的治疗作用及其实验研究[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2014,博士.
[2]刘红妹,蒋生祥,李菊白,宋玉萍.固相微萃取纤维研究进展[J].分析测试技术与仪器,2013,03:157-163.
[3]王存涛.不同缓冲层对坡莫合金薄膜的各向异性磁电阻的影响[D].山东师范大学,光学,2013,硕士.
[4]于干.化学吸收法/变压吸附法脱除沼气中CO_2的实验研究[D].浙江工业大学,2013.
[5]张冰瑶.多孔材料的合成及其表征[D].吉林大学,无机化学,2013,硕士.
[6]黄晓斌.JMJD5相互作用蛋白的鉴定和N端功能的研究[D].浙江大学,病理学与病理生理学,2013,硕士.
[7]郑智彬.福建省农村流通网络建设现状和对策研究[D].福建农林大学,作物,2012,硕士.
[8]毛海花.卡拉胶诱导巨噬细胞免疫响应机制[D].宁波大学,海洋生物学,2013,硕士.
[9]赵祖地.高校德育评估研究[D].南京师范大学,思想政治教育,2014,博士.
[10]李玥.知识经济条件下的民间审计研究[D].西南财经大学,会计学,2001,硕士.
[11]舒振球,赵春霞,张浩峰.基于监督学习的稀疏编码及在数据表示中的应用[J].控制与决策,2014,06:1115-1119.
[12]白鹏.汽车碰撞安全”保护神”——走进天津汽车检测中心系列四[J].世界汽车.2004(08)
[13]王慈亨,叶善钧,白峰.高炉微型机控制已见成效[J].冶金自动化,1982,02:13-14.
[14]赵金剑,魏宏杨.高校学科群建筑交往空间环境设计策略初探[J].福建建筑,2014,01:16-20.
[15]肖健.高力·御景首府房地产开发项目营销策划研究[D].吉林大学,工业工程,2013,硕士.
[16]徐敏.CathepsinB-Caspase信号通路参与脑缺血诱导的星形胶质细胞死亡[D].苏州大学,药理学,2012,硕士.
[17]朱文均.过渡金属氧化物锂离子电池负极材料的纳米化构建及电化学性能[D].浙江工业大学,2013.
[18]牛晓洁.信托在企业并购融资中的应用研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[19]张小明,凌大荣,刘梦雄,崔小宁.军队物资采购经济效益考核评价刍议[J].军事经济研究.2008(02)
[20]侯恺.《聊斋志异》在芥川龙之介怪异小说中的体现[D].四川外国语大学,日语语言文学,2013,硕士.
[21]许红民,王强,白雪娟,钟定荣,曹秀堂,张金萍,丁彦青,姚开泰.利用全基因组寡核苷酸筛选大肠癌差异表达基因[J].第一军医大学学报,2005,09:1109-1113.
[22]刘平.固定电话机蓝牙免提系统的研究[D].哈尔滨理工大学,信号与信息处理,2012,硕士.
[23]邱保志,曹鹤玲.一种高效的基于联合熵的边界点检测算法[J].控制与决策,2011,01:71-74+79.
[24]亓华娟.矢量和微波光子移相器关键技术的研究[D].吉林大学,电路与系统,2014,硕士.
[25]汤海萍.小学黑板报存在的问题及对策分析[D].西南大学,教育学原理,2014,硕士.
[26]宫长明,刘巽俊,谭满志,李骏,王恩宇.燃油系统参数对直喷式柴油机性能和排放的影响[J].农业机械学报.1999(05)
[27]刘立丰.“两个口号”论争与新民主主义文化思想的形成[D].湘潭大学,中共党史,2003,硕士.
[28]堀米昭义.日本福岛县太极拳活动现状与发展对策[D].北京体育大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[29]车小强.抗菌性牙科光固化复合树脂的制备及表征[D].兰州大学,口腔临床医学,2013,硕士.
[30]张智贝.青海生态畜牧业合作社绩效评价研究[D].青海大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[31]魏永德.一类非线性不确定组合系统基于观测器的鲁棒分散镇定[J].控制与决策,2000,06:682-685+715.
[32]忻铁朕,项宝余,金祖德,张安东.关于加快建设甬温铁路的建议[J].上海铁道科技.2001(03)
[33]邓明光.重大事件下中国股市跳跃行为特征分析[D].南京财经大学,金融学,2012,硕士.
[34]陈佳菲.高度近视黄斑部脉络膜新生血管与视网膜劈裂相关因素的比较研究[D].河北医科大学,眼科学（专业学位）,2014,硕士.
[35]李勇.网络舆情视角下江西政府形象管理研究[D].南昌大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[36]唐盛开.基于CTI的警用有线语音指挥调度系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[37]李春阳.我国煤中溴元素含量分布与赋存形态的基础研究[D].辽宁工程技术大学,热能工程,2012,硕士.
[38]陈钟.基于DSO的数据挖掘应用[J].广西师范学院学报(自然科学版),2004,S1:21-24.
[39]曾丹.未成年人“四位一体”道德教育模式研究[D].湖北大学,思想政治教育,2011,硕士.
[40]李国华,陈丹,郑翔,谢伟淼,程媛.碳化钨/碳化二钨核壳结构纳米复合材料的制备及电催化活性[J].物理化学学报,2012,09:2077-2083.
[41]胡森.对铁路局基层站段科技工作的调查分析[J].上海铁道科技.2002(04)
[42]本报记者蔡炜.常州：优势叠加让特色产业亮起来[N].新华日报,2013-05-18A01.
[43]王志敏.流动人口社会融合的现状研究[D].中国社会科学院研究生院,社会政策（专业学位）,2014,硕士.
[44]马建.基于业务持续性管理的某法院灾备恢复系统风险评估研究[D].华南理工大学,工业工程,2014,硕士.
[45]叶振强,曹炳阳,过增元.石墨烯的声子热学性质研究[J].物理学报,2014,15:303-309.
[46]许露露.烟草连作障碍反应的基因型差异及其机理研究[D].浙江大学,作物学,2011,硕士.
[47]赵博辉.发动机参数采集器系统设计与研究[D].西北工业大学,精密仪器及机械,2004,硕士.
[48]胡海青.基于FPGA的实时道路报警系统[D].首都师范大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[49]轧玲玲.天津市滨海新区招商管理系统的设计与实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[50]郭莘.~(18)F-FES的合成及其在乳腺癌细胞的示踪作用研究[D].福建医科大学,药理学,2014,硕士.