紫花苜蓿(Medicago sativa)是温带地区重要的豆科饲料牧草,营养价值非常高,也是我国栽培面积最大的牧草。为研究紫花苜蓿中花发育的分子机理及花期调控,本研究从紫花苜蓿中分离出一个与CO及CO-like基因具有较高同源性的基因,命名为MsCOL1(Medicago sativa CONSTANS-LIKE1)。序列分析表明,该基因的CDNA长度为954bp,编码318个氨基酸。经同源序列比较以及进化关系分析,初步推断MsCOL1为CO家族成员,与豌豆中PsCOLb、拟南芥中AtCOL3蛋白亲缘关系较近。Southern杂交结果显示,该基因在四倍体苜蓿中可能具有两个拷贝。半定量RT-PCR结果显示,该基因在根、茎、叶中均有表达。在长、短日照条件下,该基因在转录水平均呈现24小时一个周期的变化,说明MsCOL1基因的表达具有昼夜节律性,且这种节律性受日照长度调节。将35S启动子驱动的MsCOL1基因转入模式植物拟南芥,PCR和RT-PCR结果表明,MsCOL1已整合到拟南芥基因组中,并且已在转录水平上表达。转基因植株在长、短日照条件下均表现早花,说明MsCOL1基因具有促进植物提早开花的功能。同时,在短日照条件下,转基因拟南芥与野生型植株相比,具有较长的下胚轴。另外,我们构建了MsCOL1的正义以及RNAi表达载体并尝试转化紫花苜蓿。上述研究结果揭示出,MsCOL1为调节植物开花时间的重要基因。