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开花是植物生长发育中的一个重要生理过程,植物的开花受各种内在和环境因素的影响。FT(FLOWERING LOCUST)是高等植物中控制开花的关键基因,即开花素基因。水稻中有13个FT类同源基因,其中除对Hd3α和RFT1研究较详细,确认其在植物开花中的重要作用外,对其它成员的功能研究相对较少。本论文对水稻OsFTL11基因的功能进行了初步研究,主要研究结果如下:
1)构建了4个双元表达载体:pFTL11:FTL11:GUS:GFP;pFTL11:FTL11:GFP;p35S:FTL11:GUS:GFP;p35S::FTL11:GFP。分别用于研究水稻OsFTL11基因的表达模式、超表达功能、以及其蛋白移动与否对植物生长及开花产生的影响。
2)将以上4种载体分别转化了水稻、烟草、拟南芥;并通过PCR扩增、Southern杂交、GUS染色进行了鉴定,实验结果表明成功获得了相应的转化株系。
3)对OsFTL11基因的表达模式进行了研究分析,结果表明其在三种转基因植物的根的中柱、叶片的叶脉、茎段都有一定的表达量。另外OsFTL11基因在三种转基因植物的根中表达存在差异:在烟草和拟南芥中,OsFTL11基因在幼根中不表达,在成熟根的中柱表达,而水稻无论是幼根还是成熟根,均可检测到其有一定的表达量。
4)对三种转基因植物进行表型分析得出以下结果:①在T0代转基因水稻中,转p35S::FTL11:GFP株系表型较野生型高,且分蘖多;转pFTL11::FTL11:GFP、p35S::FTL11:GUS:GFP株系的表型较野生型矮、弱;转pFTL11::FTL11:GUS:GFP植株与野生型相比无明显差异。②在转基因烟草中,转p35S::FTL11:GFP植株有明显促进开花的作用,而其他三种转化植株促进开花作用不明显;转p35S:FTL11:GUS:GFP株系T1代种子萌发后,其幼苗生长受到严重的抑制。③在转基因拟南芥中,转p35S::FTL11:GFP植株有略微促进开花的作用,其他的三种转基因植株促进开花作用不明显;并且转p35S:FTL11:GUS:GFP植株的幼苗生长略微受到抑制作用,呈现植株矮而弱,这与转基因的烟草结果一致。