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高等植物的开花过程是植物由营养生长向生殖生长转换的最重要的过程,决定了植物生殖发育的时期和质量,研究植物开花时间调控的分子机制对于调节植物繁殖和发育、提高作物产量和品质具有重大的意义。芥菜(Brassica juncea Coss.)属于典型的种子春化植物,其抽薹开花受低温和日照条件的调控,生产上常受先期抽薹的影响。在生产上,如果播种时期不适宜、环境条件刺激或者品种选择不当,造成先期抽薹从而降低其营养器官的品质和产量；在育种上为了调节父本和母本花期相遇、避免或减少假杂种的产生。因此研究和探索基因工程办法调控植物抽薹开花因而实现植物开花时间的调节非常必要。FLOWERING LOCUS C (FLC)编码一个MADS-box转录因子,主要在芽和根尖分生组织等感受低温春化效应的部位中表达,有些基因促进FLC表达,但受春化作用和自主途径相关基因的抑制,FLC抑制开花时通过抑制开花整合子。FLOWERING LOCUS T (FT)基因促进植物开花,FT蛋白是植物开花途径过程中开花素的重要组成部分,FT蛋白从叶片合成后通过韧皮部转运到顶端分生组织后与HD-ZIP转录因子FD相互作用形成FT-FD复合体,诱导花分生组织决定基因APETALA1(AP1)以及FRUITFUL(FUL)的表达。植物抽薹开花过程中,FLC和FT基因的内源表达水平呈现明显的相互抑制关系,如在甘蓝中的研究发现,在春化处理过程中,顶端分生组织中FLC基因的下调表达伴随FT基因明显的上调表达。外源FLC、FT基因单独超量表达已经被广泛证明会导致开花时间的延长或缩短,然而当同时超量表达两个蛋白后,其对于花期的调控作用是否能直接抵消而导致开花时间趋于正常仍未有相关报道。在芥菜育种上,对于调节父母本花期相遇,控制双亲抽薹开花的一致性具有重要意义,所以对芥菜抽薹开花的研究显得非常必要。因此,本论文拟在茎用芥菜中超量表达BoFLC3、AtFT基因,研究转基因植株开花时间与光周期、低温春化的关系以及BoFLC3、AtFT基因表达与植物抗寒性的关系,为控制芥菜生产上的未熟抽薹以及遗传育种上的花期相遇等问题的深入研究提供基础。获得的主要研究结果如下：1、转基因芥菜获得、PCR鉴定及形态学变异通过农杆菌介导法,将3种表达载体pCABarFLC、pCABarFT, pCABarRbcSFT分别转化芥菜；经含草丁膦PPT的筛选培养基多次筛选,分别获得了pCABarFLC、 pCABarFT、pCABarRbcSFT转基因芥菜植株。利用CTAB法提取各转基因植株幼苗DNA,进行目的基因的PCR鉴定,结果显示pCABarFLC、pCABarFT、 pCABarRbcSFT转基因芥菜植株中,相应的目的基因已整合到芥菜基因组中。形态学观察表明,pCABarFLC#2、pCABarFLC#5出现较为明显的死蕾现象,RT-PCR分析发现pCABarFLC#2、pCABarFLC#5、pCABarFLC#6植株BoFLC的表达量明显高于pCABarFLC#1、pCABarFLC#3、pCABarFLC#4植株,花蕾败育的出现可能和BoFLC基因过量表达有关。2、pCABarFLC, pCABarFT, pCABarRbcSFT转基因植株后代的除草剂抗性分析对于以Bar基因为筛选标记的T1、T2代pCABarFLC, pCABarFT, pCABarRbcSFT转基因芥菜后代植株进行筛选,在发芽期和苗期分别使用10mg.L-1和15mg.L-1浓度的PPT进行处理,结果显示,抗除草剂植株能够正常生长,而非抗除草剂植株死亡。3、日照长短对T1代pCABarFLC, pCABarFT, pCABarRbcSFT转基因芥菜植株开花时间的影响。长日照条件下,pCABarFT转基因植株开花时间为30.7天；pCABarRbcSFT转基因植株开花时间为32.1天,均明显早于野生型非转基因植株；pCABarFLC×pCABarFT植株平均开花时间为44.8天,开花时间接近于非转基因野生型对照,pCABarFLC×pCABarRbcSFT植株开花时间为52.1天,晚于WT和pCABarFLC×pCABarFT植株。短日照(23℃,8h light16h night)条件下,pCABarFT转基因植株开花时间为33.1天,比pCABarRbcSFT转基因植株和野生型各早8.0天和15.1天；比pCABarFLC转基因植株早36.5天。4、春化处理对T1代pCABarFT转基因芥菜植株开花时间的影响春化处理促进转基因芥菜开花,T2代pCABarFLC春化处理比未春化处理开花提前约17.0天,比野生型非转基因植株晚开花5-9天；春化处理pCABarFT植株较未春化植株开花提前约3.2天。5、T2代pCABarFLC, pCABarFT转基因芥菜植株的抗寒性分析T2代pCABarFLC, pCABarFT转基因芥菜在常温条件下萌发率无明显差异,抗寒性检测表明pCABarFLC转基因芥菜的抗寒性明显高于pCABarFT转基因芥菜抗寒和野生型。