玉米ZmTOC1a、ZmTOC1b基因的克隆、表达及亚细胞定位分析
2019-09-02蔡云婷拓昊苑
蔡云婷,贾 力,拓昊苑
(四川农业大学 玉米研究所,农业部西南玉米生物学与遗传育种重点实验室,四川 成都 611130)
开花时间是作物最重要的农艺性状之一[1]。开花对植物授粉、种子发育和形态、籽粒产量、易驯化程度以及环境适应性等方面会产生重要影响。对植物开花时间的调控是植物繁殖的核心问题[2]。在特定的时间开花是植物由营养生长转变为生殖生长的关键步骤,是植物生殖产生后代的重要节点[3]。植物开花受多种内源和外源因素的调节[4]。近些年,通过对模式植物拟南芥突变体的研究,在调控植物开花的途径中已经发现了很多个重要的基因[5-10]。其中,光周期途径(Photoperiod pathway)是调节植物开花的四大重要途径之一[11]。拟南芥光周期开花调节途径中,光受体接收光照时间长度、强度等光信号,并将信号传递给生物节律钟[12]。根据光受体吸收光谱成分的不同可将其分为三类,即光敏色素(Phytochromes)、隐花色素(Cryptochromes)和向光蛋白(Phototropin)[12]。光敏色素包含五类,即phyA(phytochrome A)、phyB(phytochrome B)、phyC(phytochrome C)、phyD(phytochrome D)和phyE(phytochrome E)。光敏色素主要吸收红光(Red light,R)和远红光(Far-Red light,FR),前者抑制拟南芥花朵的开放,而远红光则作用相反[13]。在远红光条件下,phyA会抑制开花抑制因子的生成进而促使植物开花[14]。然而,相同条件下phyb突变体则提早开花,这说明phyB抑制开花,但也有研究表明phyB过量表达会促进植物开花[15]。另外,phyC的功能实现也与phyB的活化相关[16]。隐花色素有两类,Cry1(Cryptochromes 1)和Cry2(Cryptochromes 2),主要感知可见光中的蓝光[17]。Cry1与Cry12和phyA介导蓝光条件下植物的去黄化,促进开花[18]。向光蛋白包含Phot1(Phototropin 1)和Phot2(Phototropin 2),主要表现在影响植物对蓝光依赖的向光性反应[19],会对叶绿体的运动和植物气孔的开闭产生影响[20],另外,向光蛋白自身并不直接参与植物开花过程的调控,对开花时间不会产生影响。……
