三植物成花与花型决定一节成花素的发现PPT课件.pptx

第三章 植物开花决定与花型决定第一节：“成花素”的发现InflorescencInflorescence meristeme meristem营养分生组织营养分生组织花序花序分生组织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植物从营养生长到生殖生长具有明显的表型变化 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。1.C/N比假说2.赤霉素假说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）SAM?SAM?LeafLeaf?COCO 与与FTFT的的表达部表达部位位植物维管束结构植物维管束结构COCO：GUSGUS转基因植株中转基因植株中GUSGUS的分布情况的分布情况GUSGUS在幼嫩叶片上各处出现，在幼嫩叶片上各处出现，但是在老叶子中局限于维管但是在老叶子中局限于维管束附近束附近拟南芥嫁接实验拟南芥嫁接实验SUC2：只在伴胞细胞中表达：只在伴胞细胞中表达ro1C：只在韧皮部表达：只在韧皮部表达KNAT1：只在茎端分生组织表达：只在茎端分生组织表达TobRB7：只在根中表达：只在根中表达不同启动子表达分析不同启动子表达分析THANK YOUSUCCESS2024/2/28 周三14可编辑CO CO 基因的主要功能是基因的主要功能是感受长日照感受长日照信号信号,参与诱导参与诱导FT FT 基因基因的表达的表达,其本身并不能其本身并不能诱导植物诱导植物茎尖花芽的分化。但茎尖花芽的分化。但FT FT 基因的产物可以在茎尖诱导基因的产物可以在茎尖诱导植物植物开花。据此开花。据此,An,An 等推测等推测FT FT 基因的产物基因的产物(mRNA(mRNA 或蛋白质或蛋白质)或者或者FT FT 蛋白控制合成的蛋白控制合成的某种可移动的信号分子物质可能某种可移动的信号分子物质可能就是就是“成花素成花素”（An et An et al.,2004,Development)al.,2004,Development)。安海龙教授安海龙教授1.1.成花素成花素在叶片中产生在叶片中产生,尤其是尤其是在成花诱导在成花诱导条件条件下产生下产生;2.2.它它从诱导叶片出发从诱导叶片出发,能够能够在韧皮部在韧皮部中运输到达茎顶端中运输到达茎顶端;3.3.在在所有开花植物中是必须的所有开花植物中是必须的,有有相似的结构或者性质。相似的结构或者性质。FT FT 表达产物或者其诱导产物就有如下表达产物或者其诱导产物就有如下3 3 种种可能可能:1.FTmRNA 1.FTmRNA 能够通过韧皮部从诱导叶片运输到茎顶端能够通过韧皮部从诱导叶片运输到茎顶端;2.FT 2.FT 蛋白从诱导叶片运输到茎顶端蛋白从诱导叶片运输到茎顶端;3 3.FT FT 基因调控基因调控叶片中某信号分子的合成叶片中某信号分子的合成,该信号分子可以运到茎该信号分子可以运到茎顶端顶端,在那里诱导在那里诱导FT FT 表达表达,FT,FT 蛋白再与蛋白再与FD FD 因子结合因子结合。作为成花素的条件作为成花素的条件2005FT诱导开花需要FD参与2005Professor William J.Professor William J.LucasLucas美国加州大学伯克利分校美国加州大学伯克利分校DR DR PHIL WIGGEPHIL WIGGE英国剑桥大学英国剑桥大学SAINSBURY LABORATORYSAINSBURY LABORATORYProfessor George CouplandProfessor George Coupland德国马普研究所德国马普研究所2007嫁接实验嫁接实验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。南瓜转南瓜转FTFT基因实验基因实验2007，The Plant CellFTFT蛋白就是大半个世纪以来人们一直寻找的蛋白就是大半个世纪以来人们一直寻找的“成花素成花素”！Long-day promotionTFLTFLEMFEMFLFYLFYVegetative meristemSOC1SOC1ZTLZTLLKP2LKP2FKF1FKF1CRY1,CRY2 Phot1,Phot2FKF1:Flavin-binding,Kelch FKF1:Flavin-binding,Kelch repeat,F-box repeat,F-box Photoperiodic photoreceptor Photoperiodic photoreceptor THANK YOUSUCCESS2024/2/28 周三27可编辑