光周期誘導植物成花分子調(diào)控機制

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1、園藝學報2010,37(2):325–330ActaHorticulturaeSinica光周期誘導植物成花的分子調(diào)控機制*田素波,郭春曉,鄭成淑(山東農(nóng)業(yè)大學園藝科學與工程學院,作物生物學國家重點實驗室,山東泰安271018)摘要:開花是植物從營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變過程。開花相關基因的表達是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的基礎,環(huán)境因子以及細胞自身的生長狀況對這些基因的表達起著調(diào)控作用。目前利用模式植物擬南芥、水稻和觀賞植物矮牽牛和金魚草等植物,已了解到光周期信號被植物成熟葉片接受和感知并產(chǎn)生開花信號物質(zhì),這種開花物質(zhì)經(jīng)過葉片到莖尖的長距離運輸,最終引起莖頂端開花起

2、始。對國內(nèi)外光周期途徑植物成花分子機制的研究進展進行綜述,旨在為進一步深入研究光周期調(diào)控觀賞植物成花分子機制提供參考。關鍵詞:光周期;誘導;植物;開花;分子機制中圖分類號:S68文獻標識碼:A文章編號:0513-353X(2010)02-0325-06MolecularMechanismofControllingFlowerFormationbyPhotoperiodInducementinPlants*TIANSu-bo,GUOChun-xiao,andZHENGCheng-shu(CollegeofHorticultureScienceandEng

3、ineering,ShandongAgriculturalUniversity,StateKeyLaboratoryofCropBiology,Tai’an,Shandong271018,China)Abstract:Floweringisthetransitionfromvegetativegrowthtoreproductivegrowthinplants.Flowering-relatedgeneexpressionisthebasisforachievingthistransition.Environmentfactorsandthegrowt

4、hconditionsofplantcellsontheexpressionofthesegenesplayregulatoryroles.Now,ithasbeenknownthatphotoperiodstimulationsignalwasreceivedandapperceivedbymatureleavesofplantsandthereareproducedfloweringsignalsubstancesinthematureleavesofplants,andthatthiskindsoffloweringsignalsubstance

5、stransportsfromleavestothetopofstems,andultimatelycausesfloweringusingmodelplantsArabidopsis,riceandornamentalplantspetuniaandAntirrhinum.Thisarticlereviewedthestudyprogressinthemolecularmechanismsofcontrollingfloweringofplants,inordertoprovidereferencesforfurtherin-depthstudies

6、ofphotoperiodicfloweringmolecularmechanismofornamentalplants.Keywords:photoperiod;induction;plant;flowering;molecularmechanism本文主要對植物成熟葉片光受體對光周期信號的接受與感應,光信號到生物節(jié)律鐘的傳遞,生物節(jié)律鐘對光信號的輸出及下游基因的活性的調(diào)控,開花素從葉片到莖端的長距離運輸,莖頂端開花啟動等方面的光周期途徑成花的分子機理研究進展進行綜述。收稿日期:2009–07–22;修回日期:2010–01–04基金項目:教育部留學

7、回國人員科研啟動基金項目(33206);山東省自然科學基金項目(2009ZRA09003)﹡通信作者Authorforcorrespondence(E-mail:zcs@sdau.edu.cn)326園藝學報37卷1植物對光周期信號的接受和感應植物成熟葉片中具有能夠接受并識別光信號的光受體(photoreceptors)。迄今為止,植物中已知的光受體(色素蛋白)主要分為3類:第1類是光敏色素(phytochromes),在擬南芥中發(fā)現(xiàn)至少有5種光敏色素(PHYA、PHYB、PHYC、PHYD、PHYE),這類色素蛋白主要吸收紅光和遠紅光(Yasushi

8、&Weigel,2007)。PHYA在遠紅光條件下活性較高,在感受日長中起重要作用(Johns

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