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2021miRNA对植物开花时间及花器官发育的作用范文2.pdf

花匠小妙招
2025-10-21 21:38

2021miRNA对植物开花时间及花器官发育的作用范文　　花是植物最重要的经济器官，花期、花型及花序的分枝等重要性状都是花发育的外在表现.花发育的研究也是分子生物学和发育生物学研究中最活跃的领域。植物生理学的研究表明，成年植物经过一定的营养生长阶段，便由营养型分生组织进入感受态. 此时如遇适宜的外界因子，如光周期、光质、低温春化等，营养型分生组织即转化为花序型分生组织，即成花诱导.植物花的发育受环境因子的影响，但从本源来说是环境因子影响这基因调控。随着生物技术不断发展的今天，科学家们开始从表型背后去挖掘潜在的功能基因，并对一大批植物进行分子层面的研究.目前，拟南芥（Arabidopsisthaliana）、水稻（O ryza sativaL.）、杨树（Populus trichocarpa）、葡萄（Vitis vinifera）、番木瓜（Carica papaya）、苹果（Malus ×domestica）等基因组测序完成，为后续的分子研究奠定了基石. 　　miRNA最早在线虫（Caenorhabditis elegans）中的Lin-4 和 Let-7 中发现（Lee et al., 1993; Reinhart et al.,2002），随后在人、鼠、线虫中发现了近百种 miRNA （Lau et al., 2001; Lagos-Quintana et al., 2001），并于2002 年首次在模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）中发现（Reinhart et al., 2002）。模式植物拟南芥上miRNAs 的发现，开启了植物 miRNAs 研究的新纪元.植物 miRNAs 基于与靶基因的完全匹配或近似完全匹配以切割靶基因的方式在转录后水平调控靶基因的表达（Reinhart et al., 2002）。虽然植物中 miR-NA 的发现较动物中 miRNA 的发现晚 10 年，但随着鉴定方法的不断发展，关于 miRNA 的报道越来越多，miRNA 的作用也越来越受到重视。植物体中miRNA 可参与植物整个生命进程，包括生长发育、器官形成、新陈代谢、细胞增殖和凋亡、逆境胁迫、信号转导以及自身的反馈调节等复杂的生理过程. 　　在秀丽线虫中，miRNA首次被确认有调控其从幼年到成年过渡的功能，随后在植物 miRNA 中这种调控功能也被证实（Reinhart et al., 2000; Lin et al., 2003）。随着研究不断的深入，发现 miRNA 在植物开花时间的调控及花器官发育上起着不可替代的作用. 　　1miRNA与植物花期　　植物花期由内因与外因所形成的复杂调控网络控制，内因与外因的交叉结合，控制了顶端分生组织中成花基因的表达（Srikanthand Schmid, 2011; Yam-aguchi and Abe, 2012）。CO （CONSTANS）是最早分离克隆的开花调节基因之一，CO 表达与花期直接相关.GI （GIGANTEA）是生物钟和光周期的组成因子，连同 FKF1 （FLAVIN BINDING, KELCH REPEATF-BOX 1）去调控 CO 基因的表达（Sawa et al., 2007;Jackson,2009）。CO基因反过来激活花分生组织识别基因，这些基因包括 LFY （LEAFY）、AP1 （APETALA 1）、FUL （FRUITFUL）等基因（Zhou et al., 2013）。同时，在光周期诱导条件下，CO 基因调控 FT （FLOWERINGLOCUSTFT）基因的表达， FT 基因作为信号因子到达茎顶端分生组织处，并与开花位点的转录因子作用去激活其他的开花因子（Amasino, 2010; Matsoukas etal., 2012）。当这些基因的表达达到一定的阈值，花器官基因开始表达，花器官形成（Huijser and Schmid,2011）。在这样复杂的基因调控网中，miRNA 家族起着重要的调节作用. 　　研究发现，在众多miRNA 家族中，miR156 与miR172 对花期的调控起着重要的作用，二者调控作用相反，保守性强，不仅在模式植物拟南芥中有发现，在山核桃（Carya Cathayensis）、梅花（Prunusmume）、臭橘（Trifoliate Orange）等木本植物中也有发现（Wang et al.