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菊花(Chrysanthemum morifolium Tzvel.)具有良好的观赏性状和较高的经济价值,在花卉产业中占据着重要的位置。菊花栽培过程中容易遭受外界不良环境的伤害,影响其生长发育,最终降低菊花的品质和产量;同时,菊花作为观花植物,研究其花期调控技术,以适应市场的需求,具有重要意义。RNA聚合酶II CTD磷酸酶1基因(CPL1)在植物生命过程中发挥重要作用,然而其参与菊花生长发育、逆境响应和花期调控等生命过程的机制仍不清楚。为此,本研究克隆了菊花RNA聚合酶IICTD磷酸酶1基因(CmCPL1),分析了其功能,获得了转基因种质资源;此外,研究了AtCPL 基因调控拟南芥花期可能的路径,获得了 CmCPL1回补植株,为深入研究CmCPZ1基因的功能机制从而改良菊花综合性状奠定了基础。主要结论如下:1.从’优香’菊花的转录组数据库(SRP029991)中检索获得菊花RNA聚合酶Ⅱ CTD磷酸酶1基因的部分序列,进而利用RT-PCR和RACE技术从’神马’菊花中克隆得到CmCPL1基因序列。该基因cDNA全长3 159 bp,ORF为2 868 bp,编码955个氨基酸,推测分子量为106.91kD,理论等电点为6.02。结构域分析表明,该基因编码蛋白包含两个双链RNA结合域和一个典型的RNA聚合酶Ⅱ CTD磷酸酶催化结构域,属于FCP1类激酶因子;系统进化树分析表明,CmCPL1与茄科的马铃薯StCPL1和番茄S1CPL1的亲缘关系最近,具有相同的起源;亚细胞定位分析显示CmCPL1定位在细胞核上。2.利用荧光定量的方法分析了CmCPL 的组织表达特性及其在各种胁迫处理下的表达特性。结果表明:CmCPL1在不同组织器官中均有表达,其中叶片中表达量最高,其余依次为花、根和茎。此外,菊花CmCPL1可以被高盐、低温、干旱、ABA、缺铁等非生物胁迫诱导,且高温、ABA、干旱和缺铁胁迫下CmCPL1的表达量呈现出周期性变化趋势,表明其可能通过调控RNA聚合酶Ⅱ或其他蛋白的磷酸化和去磷酸化水平的周期性变化从而参与菊花对各种非生物胁迫的响应。3.为深入探究CmCPL1参与菊花的花期调控及其可能的调控路径,以拟南芥AtCPL1突变体cpl1-3和fry2-1为研究材料,观察了长日照条件下突变体与野生型的花期差异,并利用荧光定量PCR技术对突变体中开花相关基因的表达情况进行了检测分析。结果表明:在长日照条件下,抽薹时突变体cpl1-3和fry2-1的莲座叶数目均显著多于其对应的野生型,且表现出明显地花期延迟现象;荧光定量分析显示,突变体cpl1-3和fry2-1中开花抑制因子miR156a、TOEs和SMZ基因的表达量较野生型显著升高,而开花促进因子FT、CO和miR172家族基因的表达量则显著降低。由此我们推测,AtCPL1通过调控miR156和miR172的表达水平进而影响下游开花相关基因TOEs、SMZ、FT及CO等的表达,从而实现对拟南芥花期的调控.同时,我们获得了突变体cpl1-3的CmCPL1回补植株,以验证CmCPL1在拟南芥花期调控以及非生物胁迫过程中的功能和机制.4.构建了 pMDC32-CmCPL1正义超表达载体和pMDC32-CmCPL1 amiRNA人工干扰表达载体,并利用农杆菌介导法进行菊花遗传转化。经过抗性筛选和PCR、qRT-PCR鉴定,筛选出CmCPL1超表达的株系OE-4和OE-7,以及表达量较低的干扰株系amiR-3和amiR-8。高温胁迫处理分析表明,CmCPL1超表达植株较未转基因植株表现出更强的耐热性,表现为较低的萎蔫和较高的Fv/Fm;与此相反,CmCPL1人工干扰表达植株较未转基因植株则表现出更为严重的萎蔫和较低的Fv/Fm。由此表明,CmCPL1在菊花响应高温胁迫过程中起正调控作用,其可能通过维持菊花正常的光合效率而提高菊花的耐热性.