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棉花FT基因的特征和表达分析

2021-10-20刘春艳刘杰陈伟朱守鸿李燕曹新川何良荣张永山

塔里木大学学报 2021年3期

刘春艳,刘杰 ,陈伟,朱守鸿,李燕,曹新川 ,何良荣 ,张永山*

(1塔里木大学植物科学学院,新疆 阿拉尔 843300)

(2中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南 安阳 455000)

棉花是我国重要的经济作物,其产量和品质性状与开花密切相关。开花是植物生长发育必经的过程,标志着植物由营养生长向生殖生长的转变,这是一个环境信号和内源信号共同调节的过程。不同的棉种表现出不同的开花时间和温度敏感反应,在温度、光等环境因素中,植物对光周期的响应是决定最佳开花时间的重要因素[1]。FT(Flowering Locus T)基因是植物开花调控途径中的重要整合因子和关键基因[2],可将上游的信号整合传递给下游开花发育相关基因以调控开花。FT蛋白是在植物叶片中产生的成花信号,通过输导组织长距离运输到茎尖顶端从而促进开花[3-4]。FT基因与TFL1(Terminal Flower 1)基因均为磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidyl ethanolamine-binding proteins,PEBP)家族的成员,因两个氨基酸位点的差异而具有相反的调节功能[5],组成型表达TFL1基因可延迟开花[6],组成型表达FT基因可提前开花[7]。

近几年已在多种植物中克隆到FT同源基因,并通过转基因技术证明FT基因的表达可促进植物提早开花[8-10]。郭丹丽等[11]在拟南芥中过表达GhFT1基因,拟南芥出现早花表型。东锐等[12]克隆了棉花FT基因,转化拟南芥表现为提早开花。樊红娟等[13]发现FT基因能促进棉花植株开花形成花蕾,GhFT基因的表达量随着棉花植株从营养生长向生殖生长的过渡越来越高。这些研究成果为进一步探索FT基因的作用机制奠定了基础,然而其在基因组中的分布、进化特性仍不清楚。……

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