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合适的抽薹开花时间是菘蓝繁育成功的关键因素之一。部分植物的开花调控途径的研究已经深入，而菘蓝相关的研究还未开展。本文以亳州菘蓝为材料，对花期菘蓝不同部位的转录组进行了测序和分析，筛选出菘蓝开花相关基因，并对菘蓝EMF基因和FLC基因进行了克隆和功能分析，还研究了外源赤霉素对菘蓝开花的影响。本文是首次对菘蓝开花相关基因进行研究，研究结果为菘蓝开花调控途径以及十字花科植物开花分子调控机制研究奠定了一定基础。本文研究结果如下:
1、于菘蓝的花果期对其五个部位(根、茎、叶、花和果)进行了转录组测序，得到了149，907，857条高质量clean reads，组装为124，508条unigene，其中88，064条unigene与公共蛋白数据库比对得到注释信息。对unigene进行GO和COG分类，分别有55，991和23，072条unigene分成52类和25类。KEGG注释了19，927条unigene，涉及到124个KEGG代谢通路，筛选出植物昼夜节律通路中的80个候选基因。此外，还得到了不同部位大量的差异表达基因，且鉴别出91个潜在开花相关基因。
2、根据菘蓝转录组测序结果与NCBI数据库中的基因序列进行比对，设计特异性引物，首次克隆得到菘蓝EMF基因的CDS序列，命名为IiEMF。cDNA全长1896bp，预测编码的蛋白质长度为631个氨基酸。通过对IiEMF蛋白质序列比对及进化树分析，发现菘蓝与多种植物的EMF序列存在较高的同源性，且与甘蓝(Brassica oleracea)的亲缘关系最为接近。实时定量PCR结果显示，IiEMF在菘蓝的不同器官中均有表达，且其表达具有组织特异性，在叶中的表达量最高，而在果实中的表达量最低。另外，在不同的发育阶段(抽薹现蕾期、初花期、盛花期、花果期)，IiEMF的表达量不同，IiEMF基因在叶片中表达量呈先升后降的趋势，初花期表达量最高;IiEMF基因在花蕾中表达量最高，花果期花中表达量最低。构建了开花途径中关键基因EMF的超表达载体pCAMBIA1300-EMF，经农杆菌介导转化拟南芥野生型Col-0，通过潮霉素筛选及PCR鉴定，获得7株EMF超表达的转基因植株。表型观察发现。过量表达IiEMF基因可促使拟南芥在长短日照下均提前开花，这为后续深入研究IiEMF基因的作用机制奠定了基础。
3、利用PCR技术对菘蓝FLC基因进行克隆，并获得了其cDNA序列全长，其中包括585bp大小的开放阅读框，所编码的多肽链含194个氨基酸残基，属于MADS-box蛋白。通过和十字花科其他植物的多重比较和NJ树的重建，可以看出它们具有较高的同源性，并且在进化距离上较近。通过实时荧光定量PCR技术对IiFLC的基因表达量进行分析，结果显示在不同的器官中其基因表达量有显著差别，分别为根＞叶＞茎，并随温度降低而递减，从而在低温春化作用下解除对开花的抑制。构建了IiFLC基因的超表达载体pCAMBIA1300-IiFLC，经农杆菌介导转化拟南芥野生型Col-0。通过潮霉素筛选及PCR鉴定，获得7株FLC超表达转基因植株。表型观察发现，过量表达IiFLC基因抑制了长日照条件下拟南芥的开花，并且抑制了拟南芥AtFT和AtAP1基因的表达。这为后续深入研究IiFLC基因的作用机制奠定了基础。
4、研究不同浓度的赤霉素对菘蓝的开花、生理指标以及开花相关基因表达的影响，为菘蓝花期调控提供理论依据。结果表明:外源赤霉素对菘蓝开花的影响与赤霉素处理浓度有关。喷施100和300mg·L-1处理使菘蓝花期提前，延长了菘蓝开花时间;而500mg·L-1处理推迟了菘蓝的花期。赤霉素处理使菘蓝叶片数减少，株高增加。菘蓝的抽薹率随赤霉素处理浓度升高而增加，赤霉素促进抽薹的最佳浓度为300mg·L-1。赤霉素处理下IiEMF和IiFLC基因的表达具有明显的组织特异性，并且对不同浓度的赤霉素处理的响应也不同。100和300mg·L-1赤霉素处理在现蕾期对叶中IiEMF基因表达有抑制作用，在开花结果期对叶中IiEMF基因表达有促进作用;而500mg·L-1赤霉素处理主要在开花结果期对叶中IiEMF基因表达有促进作用。在现蕾期，不同浓度赤霉素处理均抑制了花蕾中IiFLC基因的表达量;而在盛花期，100和300mg·L-1赤霉素处理抑制了花中IiFLC基因的表达，500mg·L-1赤霉素处理促进了IiFLC基因的表达。本研究为菘蓝开花机制及外源赤霉素调控提供了理论依据。
1、于菘蓝的花果期对其五个部位(根、茎、叶、花和果)进行了转录组测序，得到了149，907，857条高质量clean reads，组装为124，508条unigene，其中88，064条unigene与公共蛋白数据库比对得到注释信息。对unigene进行GO和COG分类，分别有55，991和23，072条unigene分成52类和25类。KEGG注释了19，927条unigene，涉及到124个KEGG代谢通路，筛选出植物昼夜节律通路中的80个候选基因。此外，还得到了不同部位大量的差异表达基因，且鉴别出91个潜在开花相关基因。
2、根据菘蓝转录组测序结果与NCBI数据库中的基因序列进行比对，设计特异性引物，首次克隆得到菘蓝EMF基因的CDS序列，命名为IiEMF。cDNA全长1896bp，预测编码的蛋白质长度为631个氨基酸。通过对IiEMF蛋白质序列比对及进化树分析，发现菘蓝与多种植物的EMF序列存在较高的同源性，且与甘蓝(Brassica oleracea)的亲缘关系最为接近。实时定量PCR结果显示，IiEMF在菘蓝的不同器官中均有表达，且其表达具有组织特异性，在叶中的表达量最高，而在果实中的表达量最低。另外，在不同的发育阶段(抽薹现蕾期、初花期、盛花期、花果期)，IiEMF的表达量不同，IiEMF基因在叶片中表达量呈先升后降的趋势，初花期表达量最高;IiEMF基因在花蕾中表达量最高，花果期花中表达量最低。构建了开花途径中关键基因EMF的超表达载体pCAMBIA1300-EMF，经农杆菌介导转化拟南芥野生型Col-0，通过潮霉素筛选及PCR鉴定，获得7株EMF超表达的转基因植株。表型观察发现。过量表达IiEMF基因可促使拟南芥在长短日照下均提前开花，这为后续深入研究IiEMF基因的作用机制奠定了基础。
3、利用PCR技术对菘蓝FLC基因进行克隆，并获得了其cDNA序列全长，其中包括585bp大小的开放阅读框，所编码的多肽链含194个氨基酸残基，属于MADS-box蛋白。通过和十字花科其他植物的多重比较和NJ树的重建，可以看出它们具有较高的同源性，并且在进化距离上较近。通过实时荧光定量PCR技术对IiFLC的基因表达量进行分析，结果显示在不同的器官中其基因表达量有显著差别，分别为根＞叶＞茎，并随温度降低而递减，从而在低温春化作用下解除对开花的抑制。构建了IiFLC基因的超表达载体pCAMBIA1300-IiFLC，经农杆菌介导转化拟南芥野生型Col-0。通过潮霉素筛选及PCR鉴定，获得7株FLC超表达转基因植株。表型观察发现，过量表达IiFLC基因抑制了长日照条件下拟南芥的开花，并且抑制了拟南芥AtFT和AtAP1基因的表达。这为后续深入研究IiFLC基因的作用机制奠定了基础。
4、研究不同浓度的赤霉素对菘蓝的开花、生理指标以及开花相关基因表达的影响，为菘蓝花期调控提供理论依据。结果表明:外源赤霉素对菘蓝开花的影响与赤霉素处理浓度有关。喷施100和300mg·L-1处理使菘蓝花期提前，延长了菘蓝开花时间;而500mg·L-1处理推迟了菘蓝的花期。赤霉素处理使菘蓝叶片数减少，株高增加。菘蓝的抽薹率随赤霉素处理浓度升高而增加，赤霉素促进抽薹的最佳浓度为300mg·L-1。赤霉素处理下IiEMF和IiFLC基因的表达具有明显的组织特异性，并且对不同浓度的赤霉素处理的响应也不同。100和300mg·L-1赤霉素处理在现蕾期对叶中IiEMF基因表达有抑制作用，在开花结果期对叶中IiEMF基因表达有促进作用;而500mg·L-1赤霉素处理主要在开花结果期对叶中IiEMF基因表达有促进作用。在现蕾期，不同浓度赤霉素处理均抑制了花蕾中IiFLC基因的表达量;而在盛花期，100和300mg·L-1赤霉素处理抑制了花中IiFLC基因的表达，500mg·L-1赤霉素处理促进了IiFLC基因的表达。本研究为菘蓝开花机制及外源赤霉素调控提供了理论依据。