荠菜花期基因的表达分化研究

植物开花时间是重要的生活史性状，不同生态型通过调整开花时间可提高其对环境的适应性。研究广布种开花时间变化的遗传基础有利于揭示植物的适应性进化机制。荠菜在我国分布广泛，开花时间存在适应性分化。前期研究发现个别荠菜个体开花时间与花期基因FLC的功能缺失相关，然而其它大部分个体开花时间分化的遗传基础尚不明确，多个核基因的序列变异都很小，显示花期基因的表达水平可能是开花时间分化的重要决定因素。本项目拟在前期研究的基础上，运用基于新一代高通量测序技术的数字化基因表达谱分析方法来检测多个地区不同开花生态型的表达谱，确定花期基因在不同生态型的表达分化模式，讨论不同地区荠菜开花时间对环境适应是否存在不同的遗传机制，从而探讨荠菜开花时间的适应意义。本项目将为植物适应性进化研究提供新的参考思路。

开花时间是决定植物适应和生存的最重要性状之一，开花时间与环境因子的相关性代表了植物对当地气候环境的适应性。研究开花时间变异的遗传基础有助于探索植物对环境的适应机制。本项目运用数字化基因表达谱技术（Digital Gene Expression Profile, DGE）对12个荠菜样本进行了部分转录组的表达调控分析，并结合前期研究获取的开花时间数据进行分析。该部分研究主要得出三个结论：（1）不同地区荠菜开花时间分化很大，其变异与日照和冬季温度密切相关；（2）发现72个参与开花时间调控的候选基因，这些候选基因的表达在早、晚开花生态型之间显著分化，其中，参与光周期调节的基因对荠菜开花时间分化具有重要意义；（3）在不同的环境下，候选基因呈现不同的表达调控模式。此外，我们对重要的开花抑制子FLOWERING LOCUS C (FLC)进行更深入研究，发现FLC一种功能缺失等位基因型在中国南方居群呈现随纬度递增而减少的趋势，揭示了该物种在适应环境过程中的遗传变异规律。