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高等植物个体发育的核心在于成花,成花过程标志着植物从营养生长阶段转化为生殖发育阶段,由成花基因网络精密调控。在整个成花网络中,共有6条主要的遗传调控途径:温度、年龄、赤霉素、春化、光周期和自主途径。这些途径既相互影响,又彼此独立,共同调控植物的成花。由AT3G52870编码的IQM家族成员AtIQM3与其他IQM家族成员一样,是含有1个IQ基序的钙调素结合蛋白,其缺失突变体iqm3-1和iqm3-2在短日照下表现为早花,而在长日照下其开花期与野生型相似。提示,IQM3可能通过光周期途径调控成花。本研究通过生理学实验、基因表达分析、酵母双杂交等手段对IQM3参与光周期成花调控的功能进行初步研究,得到如下结果:1)IQM3基因突变体的鉴定。由抗性筛选和分子学鉴定,获得iqm3-1和iqm3-2的纯合子。经回交实验证实,iqm3-1和iqm3-2是单基因突变。2)IQM3所涉及的开花调控遗传途径的初步确定。在短日照条件下,iqm3-1和iqm3-2均为早花,而在长日照条件下,其开花期与与野生型相似,说明IQM3可能参与光周期途径成花调控。与野生型Col-0相比,在红光条件下,尽管下胚轴长度和种子萌发率没有显著性差异,但是iqm3-1和iqm3-2的子叶开放度有显著性差异;而在蓝光和远红光条件下,突变体的前述3个指标在与野生型的没有显著性差异。进一步印证了,IQM3参与光周期成花调控。此外,春化处理,iqm3-1、iqm3-2和Col-0的开花进程基本一致,说明IQM3不参与春化途径调控;用赤霉素生物合成抑制剂多效唑(Paclobutrazol,PAC)处理,iqm3-1、iqm3-2和Col-0的开花时间也基本一致,说明IQM3不参与赤霉素途径成花调控。还发现,iqm3-1、iqm3-2和野生型的种子对多效唑的敏感性相似,初步说明IQM3不参与于赤霉素合成;观察植株表皮毛,发现iqm3-1和iqm3-2的表皮毛数量和结构与野生型没有差异,初步说明IQM3不参与年龄途径成花调控。3)IQM3突变对成花关键基因表达的影响。与野生型Col-0相比,iqm3-1和iqm3-2的光周期开花调控的关键因子CO、FT、SOC1和LFY的转录水平上调,而其他途径的关键基因没有发现转录水平的变化;同时还发现,iqm3-1和iqm3-2的FT蛋白水平在叶片和茎尖均上调。说明IMQ3参与拟南芥光周期途径成花,进一步印证表型观察的结果。4)IQM3钙调素结合活性的研究。由酵母双杂交实验可知,IQM3能够与CaM5结合。但是,IQM3的IQ基序的首位氨基酸V突变成E后,二者无法结合,说明IQ基序及其首位氨基酸是IMQ3与CaM结合的关键。5)此外,构建iqm3互补表达载体,转入iqm3-1和iqm3-2植株,筛选得到互补表达植株纯合体;还构建IQM3超表达载体,转入Col-0植株中,筛选得到超表达纯合体。在长日照条件下,互补表达植株的开花时间和莲座叶数与Col-0相似,而超表达植株开花晚并有更多莲座叶。