植物成花与花型决定-成花素的发现幻灯片.pptx

1、第三章 植物开花决定与花型决定,第一节：“成花素”的发现,1,Inflorescence meristem,营养分生组织,花序分生组织,植物从营养生长到生殖生长具有明显的表型变化,2,Sachs （1865） 将紫花牵牛和旱金莲茎端和叶片进行遮光处理实验，提出光照在叶片中刺激了某种成花诱导物质。,1920年，美国Garner WW,Allard,HA发现美洲烟草(maryland mammoth)在华盛顿附近的夏季长日下不开花，而在冬天温室中却开花,3,前苏联的Chailakhyan 以一个经典的、令人信服的试验证实了叶片感受和传导光周期刺激信号这一过程。,4,5,1. C/N比假说 2. 赤

2、霉素假说 3. 其他激素假说 4. 成花抑制因子 5. 多因素成花假说,6,7,FLOWERING LOCUS C(FLC) CONSTANS (CO) FLOWERING LOCUS T(FT) LEAFY (LFY) SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO 1 (SOC1) 茎顶端分生组织(shoot apical meristems， SAM）,8,SAM?,Leaf?,CO 与FT的表达部位,9,植物维管束结构,10,CO：GUS转基因植株中GUS的分布情况,GUS在幼嫩叶片上各处出现，但是在老叶子中局限于维管束附近,11,拟南芥嫁接实验,12,13,CO

3、 基因的主要功能是感受长日照信号, 参与诱导FT 基因的表达, 其本身并不能诱导植物茎尖花芽的分化。但FT 基因的产物可以在茎尖诱导植物开花。据此, An 等推测FT 基因的产物(mRNA 或蛋白质)或者FT 蛋白控制合成的某种可移动的信号分子物质可能就是“成花素”（An et al., 2004, Development)。,安海龙教授,14,1. 成花素在叶片中产生, 尤其是在成花诱导条件下产生; 2. 它从诱导叶片出发, 能够在韧皮部中运输到达茎顶端; 3. 在所有开花植物中是必须的,有相似的结构或者性质。,FT 表达产物或者其诱导产物就有如下3 种可能: 1. FTmRNA 能够通过韧

4、皮部从诱导叶片运输到茎顶端; 2. FT 蛋白从诱导叶片运输到茎顶端; 3. FT 基因调控叶片中某信号分子的合成, 该信号分子可以运到茎顶端, 在那里诱导FT 表达, FT 蛋白再与FD 因子结合。,作为成花素的条件,15,2005,16,17,18,FT诱导开花需要FD参与,2005,19,Professor William J. Lucas 美国加州大学伯克利分校,DR Phil WIGGE 英国剑桥大学 Sainsbury Laboratory,Professor George Coupland 德国马普研究所,2007,20,21,嫁接实验,22,Science结论,1. 在一片叶片中诱导产生的刀蛋白足够可以诱导植物花芽的分化; 2. FT蛋白可以从叶片转运到茎尖的顶端; 3. FT基因在叶片中的表达没有诱导出其他与成花有关的成分的产生; 4. 他们的研究体系在茎尖没有监测到到m R N A 的存在。,23,南瓜转FT基因实验,2007， The Plant Cell,FT蛋白就是大半个世纪以来人们一直寻找的“成花素”！,24,TFL,EMF,LFY,SOC1,