大豆光溫互作新模式的驗(yàn)證及PEBP家族基因的克隆和功能分析.pdf

1、大豆是對(duì)光周期反應(yīng)敏感的短日照喜溫作物，對(duì)光周期和溫度過(guò)于敏感是大豆品種適應(yīng)范圍狹窄的根本原因。為培育出廣適應(yīng)的大豆品種，應(yīng)深入了解大豆光溫反應(yīng)的生理、遺傳和分子機(jī)理。本研究利用光周期反應(yīng)敏感大豆品種自貢冬豆為主要實(shí)驗(yàn)材料，通過(guò)多種不同的光溫組合，研究了光溫對(duì)大豆發(fā)育速度和頂端花序形態(tài)的影響，驗(yàn)證了本實(shí)驗(yàn)室先前提出的光溫互作新模式。同時(shí)，通過(guò)基因序列同源性比對(duì)、基因表達(dá)分析、模式植物遺傳轉(zhuǎn)化等方法研究了與光溫反應(yīng)有關(guān)的PEBP家族基因在

2、大豆發(fā)育過(guò)程中的功能。主要結(jié)果如下： 1.驗(yàn)證了光溫互作新模式的合理性。實(shí)驗(yàn)證明，光周期主導(dǎo)大豆發(fā)育的方向，其中，短日照促進(jìn)大豆的發(fā)育，長(zhǎng)日照抑制大豆的發(fā)育；溫度決定大豆發(fā)育的速度，即溫度的作用以光周期所決定的發(fā)育方向?yàn)榍疤帷?2.克隆了大豆光周期反應(yīng)途徑中的關(guān)鍵基因GmFT和GmBFT并初步研究了基因的功能。GmFT和GmBFT基因分別屬于PEBP基因家族的FT-like亞家族和TFL1-like亞家族，兩者在大豆發(fā)育

3、過(guò)程中的功能是不同的。 GmFT是大豆的成花誘導(dǎo)基因，在短日照條件下隨著大豆的發(fā)育在葉片和生長(zhǎng)點(diǎn)中表達(dá)逐漸增強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，黑暗誘導(dǎo)GmFT基因的表達(dá)，光照抑制該基因的表達(dá)，這一特點(diǎn)與PnFT(FT在紫花牽牛中的同源基因)受光周期調(diào)控的方式相近，而與光周期調(diào)控FT和Hd3a(FT水稻中的同源基因)的方式不同。 GmBFT可能通過(guò)延長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)期和維持花序分生組織的分生特性來(lái)延遲植物的開(kāi)花。在短日照條件下，GmBFT的表達(dá)隨