竹类植物中开花"开关"基因的生物学功能解析

通过同源克隆方法从雷竹中获得两个FT同源基因，PvFT-1和PvFT-2，一个BmID1基因，PvFT-1至少存在两个拷贝，每个拷贝有其各自的启动子，PvFT-2存在选择性剪接的现象。PvFT-1仅在雷竹初次开花前20-30天的叶片中表达，而在不开花植株中不表达。表达具有明显昼夜节律，且在其启动子中亦发现多个光响应和一个昼夜表达节律调控元件，且481bp长的启动子即有驱动活性。过表达PvFT-1基因的水稻愈伤组织分化率极低（5%），即使分化生根困难，在试管中即可开花，表明PvFT-1参与花期调控。PvFT-2在花芽中表达，而在叶片中不表达，表明PvFT-2在花发育过程中发挥作用。PvFT1蛋白定位在细胞核；在体外表达时，PvFT1蛋白主要以包涵体形式存在。BmID1基因具有IDD-domain的典型的特征：有一个假定的核定位信号(KKKR)和四个锌指蛋白结构域。C末端有一个保守的 TRDFLG 基序。BmID1主要在幼叶中表达，但表达量极其微弱，不具备昼夜节律特性，其启动子上也未发现昼夜节律的调控原件，体外表达的蛋白也主要在包涵体中。此外，在雷竹中获得了FT基因的上游调控基因CO同源基因，PvCO-1和PvCO-2， PvCO1基因在开花前10-15天表达量较低，而在即将开花及开花期表达量较高，到开花后期表达量又逐渐降低。PvCO2基因在开花前后的表达量比较稳定，差异不明显。PvCO1和PvCO2基因都呈昼夜节律表达的特性。PvCO1基因在根中未检测到，但在叶中表达量最高，而PvCO2基因只在幼叶，老叶，笋中检测到表达，且幼叶中的表达量最高。同时在雷竹中获得了可以与FT互作的14-3-3家族的几个基因，这几个基因在开花前后都有表达，且变化不大。PvGF14b和PvGF14e在各组织中都有表达，PvGF14b在幼叶中表达量最低，在笋中表达量最高。PvGF14c在根和花中不表达，在叶中表达量较高，但在笋中表达量最高。PvGF14f在根中不表达，在幼叶中微量表达，在其它组织中高表达。PvGF14b基因和PvGF14c基因无昼夜节律特性 。