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　　擬南芥FLOWERING LOCUS T（FT）和LEAFY（LFY）是整合多種信號通路調(diào)控開花的兩個關(guān)鍵基因。能源植物分子育種組在2014、2016和2021年先后解析了這兩個基因在小桐子成花轉(zhuǎn)變、蛋白運輸和花器官發(fā)育方面的功能：超量表達JcFT（JcFT-OE）將小桐子花期從300余天縮短至10余天 (Isolation and functional characterization ofJcFT, aFLOWERING LOCUS T (FT) homologous gene from the biofuel plantJatropha curcas)；RNA干擾JcFT表達（JcFT-RNAi）導(dǎo)致小桐子8年以上不開花的極端表型；可嫁接遷移的JcFT蛋白在有限的運輸距離內(nèi)促進開花 (Efficiency of graft-transmitted JcFT for floral induction in woody perennial species of theJatrophagenus depends on transport distance)；超量表達JcLFY （JcLFY-OE）也可將花期提前至100余天；而共抑制產(chǎn)生的JcLFY沉默（JcLFY-silenced）植株會影響小桐子花器官的正常發(fā)育 (An ortholog ofLEAFY inJatropha curcas regulates flowering time and floral organ development)。然而，這兩個基因在木本植物中的調(diào)控關(guān)系尚不清楚。

　　為了進一步研究JcFT和JcLFY兩個關(guān)鍵基因的功能冗余性和上下游關(guān)系，JcFT-OE、JcFT-RNAi、JcLFY-OE和JcLFY-silenced轉(zhuǎn)基因植株被用于解析蛋白運輸性和遺傳關(guān)系。結(jié)果表明JcFT可以通過嫁接運輸方式不同程度地促進野生型和JcLFY-silenced植株在1-2個月內(nèi)早花。JcFT-OE × JcLFY-silenced的雜交F1代成功遺傳了母本早花和父本異常花器官的表型，這說明JcFT不能恢復(fù)JcLFY沉默后植株小花的異常發(fā)育。相比父本植株，JcFT-OE與F1代花序芽中JcSOC1和JcFUL顯著上調(diào)與早花表型正相關(guān)。相對于野生型和母本植株，父本和F1代花序芽中JcAP1、JcAG、JcSEP1/2/3的表達量顯著降低，這表明被抑制的JcLFY導(dǎo)致下游花器官發(fā)育基因下調(diào)；而JcTFL1a/b/c的上調(diào)則暗示該類基因與花序營養(yǎng)生長有關(guān)。此外，比較不同基因型的花序芽生長素和細(xì)胞分裂素的含量及相關(guān)基因的表達量后發(fā)現(xiàn)，JcLFY-silenced和F1代的生長素含量顯著升高而細(xì)胞分裂素下調(diào)，這些結(jié)果暗示JcLFY可能通過調(diào)控生長素和細(xì)胞分裂素的含量或比例影響花序芽和花器官發(fā)育，具體機制還需深入研究。另一種遺傳互補組合是JcLFY-OE × JcFT-RNAi：雜交F1代依然保持早花特性，這說明 JcLFY可以恢復(fù)JcFT-RNAi的不開花表型。

　　這些結(jié)果表明JcFT是小桐子成花轉(zhuǎn)變的核心基因，JcLFY是小花和花序發(fā)育的中心基因，并可能通過細(xì)胞分裂素和生長素調(diào)控花序和花器官發(fā)育。此外遺傳互補結(jié)果表明，JcLFY在小桐子JcFT的下游發(fā)揮作用，二者之間的精細(xì)調(diào)控有待深入探索。這些研究結(jié)果有助于理解木本植物的成花轉(zhuǎn)變和花器官發(fā)育機制，并對今后木本植物育種有指導(dǎo)意義。

　　相關(guān)研究結(jié)果以Promotion of natural flowers by JcFTdepends onJcLFY in the perennial woody speciesJatropha curcas為題發(fā)表在植物學(xué)期刊Plant Science上。能源植物分子育種組的博士研究生白雪為該文第一作者，唐明勇副研究員為通訊作者。研究受到國家自然科學(xué)基金項目、中科院重點部署項目、和云南省基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目和中國熱帶作物學(xué)會青年人才托舉工程項目的資助。