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      能源植物小桐子的開花調(diào)控分子機(jī)理研究取得進(jìn)展

      發(fā)布時間:2014-05-09
      來源:科技外事處

      植物的FT/TFL1基因家族屬于磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白 (phosphatidyle ethanolamine binding proteinPEBP) 基因家族,含有單一且非常保守的PEBP結(jié)構(gòu)域。FT/TFL1基因家族廣泛地存在于裸子植物和被子植物中。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能, FT/TFL1基因家族分為FT (FLOWERING LOCUS T) 類、TFL1 (TERMINAL FLOWER 1) 類和MFT (MOTHER OF FT AND TFL1) 3個亞家族。其中,FT基因是成花素基因,在植物的成花轉(zhuǎn)變過程中起著重要作用,具有促進(jìn)植物開花的功能。 

      中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園熱帶植物資源可持續(xù)利用重點實驗室能源植物分子育種研究博士研究生李超瓊與其合作者一起在導(dǎo)師徐增富研究員的指導(dǎo)下,對能源植物小桐子 (Jatropha curcas) FT同源基因JcFT進(jìn)行了克隆分析。通過蛋白序列和進(jìn)化樹分析,發(fā)現(xiàn)JcFT蛋白含有FT類蛋白所具有的保守氨基酸位點和結(jié)構(gòu)域,而且與多年生木本植物如荔枝、楊樹等的FT蛋白具有較高的同源性。分析發(fā)現(xiàn),JcFT主要在小桐子的生殖器官中表達(dá)。使用組成型表達(dá)的花椰菜花葉病毒35S (CaMV 35S) 啟動子和韌皮部特異性表達(dá)的擬南芥蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白2 (AtSUC2) 啟動子超量表達(dá)JcFT的轉(zhuǎn)基因小桐子和擬南芥均表現(xiàn)出極度早花的現(xiàn)象。同時,在超量表達(dá)JcFT轉(zhuǎn)基因植株中FT下游的開花相關(guān)基因的表達(dá)明顯上調(diào)。該研究結(jié)果表明,JcFT是小桐子的成花素基因,能夠促進(jìn)植物開花。該研究結(jié)果有助于闡明小桐子的開花分子機(jī)理,從而為小桐子的遺傳改良以及轉(zhuǎn)基因育種奠定基礎(chǔ) 

      相關(guān)研究結(jié)果以Isolation and functional characterization of JcFT, a FLOWERING LOCUS T(FT) homologous gene from the biofuel plant Jatropha curcas為題,發(fā)表于國際專業(yè)期刊BMC Plant Biology. 2014, 14:125, DOI: 10.1186/1471-2229-14-125.

        超量表達(dá)JcFT的轉(zhuǎn)基因小桐子提早開花 

      左邊是非轉(zhuǎn)基因小桐子植株(WT), 右邊是在韌皮部中特異性超量表達(dá)JcFT的轉(zhuǎn)基因小桐子植株(SUC2::JcFT)。紅色圓圈中顯示的是嫁接在非轉(zhuǎn)基因砧木上40天后轉(zhuǎn)基因小桐子上出現(xiàn)的花序, 紅色箭頭指示嫁接的位點。

      本文作者:張禮鳳 李超瓊

      責(zé)任編輯:張維靜_151c53
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