金钗石斛FT同源基因的克隆与功能分析

近年来的研究表明FLOWERING LOCUS T（FT）蛋白（而非FT mRNA）具有"开花素"的功能，在植物成花诱导中具有信号分子的作用。.本项目以从金钗石斛中克隆到的3个FT同源基因（DnFT1-3）为基础，以已经对其表达模式和初步功能分析为依据，对其功能进行进一步的研究。构建DnFT不同的植物表达载体，转化拟南芥和金钗石斛，检测转基因植株的表型、开花时间及相关基因的表达，并利用Real-time PCR、原位杂交、Northern Blot等技术对其表达模式进行分析；利用与GFP、GUS蛋白融合技术分析其组织细胞定位和转运。这一研究将为阐明石斛兰开花的分子机理提供理论基础，也为人工控制石斛兰开花时期提供应用依据。

高等植物的开花诱导过程受自身遗传因子和外界环境因素两方面决定,是开花基因在时间和空间上顺序表达的结果。磷脂酞乙醇胺结合蛋白基因家族(Phosphatidylethanolamine-binding protein，PEBP)编码一类对植物开花时间起重要调控作用的蛋白，其主要成员之一FT(FLOWERING Locus T)蛋白或(和)mRNA是成花素的重要组分。本研究克隆了金钗石斛PEBP基因家族的3个FT同源基因（DnFT 、DnMFT、 DnFTL）和一个与开花相关的基因DnEMF2，用实时荧光定量和原位杂交分析了低温条件下其在不同组织器官和发育时期的时空表达模式，并在拟芥中过量表达克隆到的3个FT同源基因，对其功能进行了初步分析。结果如下：DnFT基因在不同发育时期的叶中表达呈升高的趋势，与对照相比，低温促进了DnFT在叶中的表达，在花芽中，DnFT表达正好相反，随着花芽的发育，其表达呈下降趋势，低温抑制了DnFT在花芽中的表达。DnMFT的表达在不同发育时期的叶中呈下降趋势，在花芽中呈升高的态势，但是低温基本上没有影响DnMFT在叶和花芽中的表达。DnFTL的表达模式与DnMFT基本相似。DnEMF2在叶和花芽的发育时期，其表达恒定，没有明显的变化。在拟南芥中过量表达DnFT，导致极端早花表型，而过表达DnMFT、DnFTL的拟南芥其开花时间基本不受影响。在转基因拟南芥中DnFT能促进LFY和AP1基因的表达，从而促进开花，说明DnFT的采取与拟南芥中的同源基因（FT）相似的途径来诱导调控金钗石斛开花。对金钗石斛PEBP基因家族进行研究，明确其在金钗石斛开花调控网络中的地位和作用，将有助于揭示金钗石斛开花调控的分子机制。