已发现韧皮部中存在许多可系统移动的 mRNA。然而,其中很少有具有明确的信号功能的。其中一个罕见的例子就是可移动的开花基因座 T ( FT ) mRNA,尽管关于其移动性及其与植物开花时间控制的生物学相关性一直存在争议。尽管如此,越来越多的证据支持 FT mRNA 从叶子到茎尖分生组织的长距离移动及其在开花中的作用的观点。在这篇综述中,我们讨论了开花基因 FT 的发现、关于 FT mRNA 长距离移动的初步争论、证明其移动性的新证据,以及使用移动 FT mRNA 在植物中产生可遗传的跨代基因编辑。我们详细阐述了基于病毒的 RNA 移动性测定、植物嫁接、荧光蛋白标记的 RNA 以及 CRISPR/Cas9 基因编辑技术的证据,以证明除 FT 蛋白外,FT mRNA 也可以系统移动并作为开花信号的一个组成部分发挥作用。我们还提出了一个模型,以促进进一步研究这种重要的移动信号 RNA 在植物中长距离移动的分子机制。
图2。Pittosporum Ridleyi。A.绿树成荫的分支。B.排除叶子叶柄和顶芽,上面覆盖着生锈的棕色头发。C.叶子的叶子表面,带有生锈的棕色头发,摩擦(照片作者:Badrul Amin Mahmud)。观察:2023年3月22日,一些奶油色的花瓣和深棕色的水果(图1a)。这些源自开花和果实的Pittosporum Ridleyi。树被确定为中型,估计高度为10 m,躯干直径为19.1 cm。它产生了五元的奶油色花(图1C)和橙色水果(图1d)。树皮废料是浅棕色(图1b)。附近没有发现该物种的其他成熟标本或幼苗。在2023年4月11日的第二次访问中,Badrul Amin Mahmud和团队通过扔线收集了树的绿叶标本。这棵树停止了开花,只是果实。附近没有发现Pittosporum Ridleyi的幼苗。收集的叶子是堆积的(图2b),在树枝末端的螺旋排列(通常是伪造的)(图2a)。叶子很简单,渐尖,明亮,伴有波动边缘(图2C)。叶子底上的Midrib用六到八对略微升高的二静脉抬起。收集的材料存放在新加坡植物园植物园(Sing)的新加坡植物标本室。Badrul Amin Mahmud和Team于2024年4月9日在随后的一年进行了第三次访问。这棵树既不开花或果实。未观察到pittosporum ridleyi幼苗的发芽。备注:Pittosporum Ridleyi并不常见,被认为是新加坡的脆弱物种(Davison等,2024)。即使该物种已用于园林绿化行业,但新加坡的野外例子似乎仅限于南部岛屿的沿海森林:姐妹岛屿,普劳·泰库克(Pulau Tekukor)和圣约翰岛(St. John's Island)(Hung等,2017a; 2017a; 2017b; 2017b; 2017c; 2017c; 2017c)。根据其估计的尺寸(Cayzer&Chandler,2018; Ummul-Nazrah&Kiew,2010年)和开花和水果的能力,特色树似乎是Pittosporum Ridleyi的第一个成熟的野生标本,可在新加坡沿海森林外发现。尽管该地点靠近海滨,但没有残余的沿海森林。自1940年代初以来,该地区一直受到人为活动(例如海军基地运营和住房)(新加坡国立大学图书馆,2024年)的影响,这表明该特色标本仅在最近才建立。在退化的栖息地中与机会主义招募的这种相遇可以告知我们我们的次要森林和相关种子分散器的现状。
独脚金内酯是一类植物激素,在植物发育、应激反应和与根际(微生物)生物的相互作用中发挥各种功能。虽然它们对营养发育的影响已被充分研究,但人们对其在生殖中的作用知之甚少。我们研究了基因和化学改造独脚金内酯水平对番茄 (Solanum lycopersicum L.) 开花时间和强度的影响,以及这种影响背后的分子机制。结果表明,无论是内源的还是外源的,地上部独脚金内酯水平都与开花时间呈反比,与花朵数量和叶片中成花素编码基因 SINGLE FLOWER TRUSS (SFT) 的转录水平呈正相关。转录本定量结合代谢物分析表明,独脚金内酯通过诱导叶片中 microRNA319 - LANCEOLATE 模块的激活来促进番茄开花。这反过来又降低了赤霉素含量并增加了 SFT 的转录。用独脚金内酯处理后,顶端分生组织中会诱导出几种其他花标记和发育进程的形态解剖特征,从而影响花的转变,更明显地影响花的发育。因此,独脚金内酯通过诱导花转变前后的 SFT 来促进分生组织的成熟和花的发育,而它们的作用在表达 miR319 抗性 LANCEOLATE 的植物中被阻断。我们的研究将独脚金内酯置于模型作物物种的开花调控网络的背景下。
gibberellin(GA)在控制胸前Rapa茎发育中起着重要作用。作为GA信号转导的基本负调节剂,Della蛋白可能对茎发育产生重大影响。然而,该调节基础的调节机制尚不清楚。在这项研究中,我们使用BrapdS(植物脉络化酶)和Brargl1(关键DELLA蛋白)基因中的CRISPR/CAS9基因编辑系统报告了高效和遗传的诱变。我们观察到由于GRAS结构域中的两个氨基酸而引起的Brargl1功能丧失突变。Brargl1突变体的花芽分化和螺栓固定时间明显进展。在这些突变体中,Ga-调控蛋白(Bragasa6),开花相关基因(BrasoC1,Bralfy),膨胀蛋白(BRAEXPA11)和木聚糖蛋白(BraxTH3)基因的表达也显着上调。brargl1-过表达的植物显示了对比的表型。brargl1突变体对GA信号传导更敏感。brargl1与Brasoc1相互作用,而GA 3处理后的相互作用强度降低。此外,BRARGL1抑制了BrasoC1对Braxth3和Bralfy基因的转录激活能力,但是GA 3的存在增强了BrasoC1的激活能力,这表明Brargl1-Brasoc1模块调节B. Rapa通过GA信号转移的B. Rapa的开花。因此,我们假设brargl1被降解,并且在GA 3存在下释放了Brasoc1,从而促进了braxth3和bralfy的表达,从而诱导了Rapa的茎发育。此外,Brargl1-M突变体促进了花蕾的分化,而不会影响茎的质量。因此,brargl1可以作为早期成熟品种分子繁殖的宝贵靶标。
大豆是许多国家的主要作物,因其营养特性而被广泛用于从人类食品到动物产业。从经济角度来看,谷物链将大量资金转移到生产国的经济中。然而,与世界各地的其他农产品一样,大豆的最终产量可能会受到干旱等非生物环境压力的严重影响。由于豆荚和谷粒中的花朵可以最大限度地减少缺水造成的损害,研究人员一直致力于了解与开花过程相关的基因及其相互作用。本文介绍了一篇专门介绍大豆开花过程及其基因网络的综述,描述了基因相互作用以及基因如何在这一复杂机制中发挥作用,该机制也受日光和昼夜节律等环境触发因素的支配。目的是收集有关大豆开花过程的信息和见解,旨在提供有用的知识,以帮助开发耐旱大豆品系,最大限度地减少因开花延迟或提前而造成的损失,从而抑制财务和生产力损失。
来自 1 亚琛工业大学,生物学研究所 I,植物分子细胞生物学部,德国亚琛;2 路德维希马克西米利安大学 (LMU),LMU 大学医院,血管生物学主席,中风和痴呆症研究所 (ISD),德国慕尼黑;3 慕尼黑亥姆霍兹中心,德国环境健康研究中心,网络生物学研究所 (INET),德国慕尼黑诺伊尔贝格;4 慕尼黑亥姆霍兹中心,德国环境健康研究中心,糖尿病和肥胖研究所,单克隆抗体核心设施,德国慕尼黑诺伊尔贝格;5 索菲亚农业生物技术研究所,法国蔚蓝海岸大学,法国国家农业与环境科学研究院,法国索菲亚安提波利斯; 6 德国哥廷根大学、阿尔布雷希特·冯·哈勒研究所和哥廷根分子生物科学中心 (GZMB)、植物生物化学系;7 德国哥廷根大学、哥廷根分子生物科学中心 (GZMB)、代谢组学和脂质组学服务部;8 德国路德维希马克西米利安大学 (LMU)、生物学院、微生物-宿主相互作用系主任、普拉内格-马丁斯里德;9 德国慕尼黑系统神经病学集群 (SyNergy)
开花候物候学对于许多植物对当地环境的适应很重要,但其适应性价值尚未在多年生植物中进行广泛研究。,我们使用阿拉伯alpina作为模型系统来确定开花候对具有广泛地理范围的多年生植物的适合度的重要性。各个植物代表局部遗传多样性(加入)在整个欧洲,包括西班牙,阿尔卑斯山和斯堪的纳维亚半岛。这些加入的开花行为记录在受控条件下,在本地部位的常规实验和天然种群的原位。来自阿尔卑斯山和斯堪的纳维亚半岛的加入因它们是否需要暴露于寒冷(春化)才能诱发开花,以及在开花的时间和持续时间内。相比之下,所有西班牙的加入都必须终止,并且开花的时间很短。使用本地地点的实验花园,我们表明,对春化的强制要求增加了西班牙的生存。基于我们对整个欧洲遗传多样性和开花行为的分析,我们建议在模型中,多年生的多年生A. alpina(一种对春季的义务要求),这与短期开花的持续时间相关,受到西班牙在西班牙的选择,在植物中经历了漫长的生长季节。
摘要 — 研究了 T-DNA 插入拟南芥 At3g58450 基因(该基因编码与发芽相关的通用应激蛋白 (GRUSP))的 3'-UTR 区域的影响。研究发现,在长日照条件下,该突变会延迟 grusp-115 转基因株系的开花转变,这是因为与野生型植物 (Col-0) 相比,内源生物活性赤霉素 GA1 和 GA3 的含量降低。外源 GA 加速了这两个株系的开花,但没有改变 Col-0 和 grusp-115 之间开花开始时间的差异。除了 GA 代谢的变化之外,grusp-115 显然在诱导开花信号的实现方面存在干扰。开花整合因子 FLOWERING LOCUS T ( FT ) 和开花抑制因子 FLOWERING LOCUS C ( FLC ) 的基因表达结果证实了这一点,它们是关键的开花调节因子,作用相反。我们假设,由于 FLC 表达上调,FT 表达水平较低也会影响 grusp-115 表型的形成。
摘要 关键信息 早花系统 HSP:: AtFT 允许快速评估基于构建体 PsEND1:: barnase–barstar 的杨树基因遏制系统。转基因株系表现出花粉发育紊乱和不育。 摘要 通过花粉流从转基因或非本地植物物种向其可杂交的天然亲属进行垂直基因转移是一个主要问题。已经提出了基因遏制方法来减少甚至避免树种之间的基因流动。然而,由于代际时间长,评估树木的遗传遏制策略非常困难。在这种情况下,早期开花诱导可以更快地评估遗传遏制。虽然没有可靠的方法来诱导杨树的可育花,但最近开发了一种新的早花方法。在这项研究中,获得了含有基因构建体 PsEND1:: barnase–barstar 的早花杨树系。选择 PsEND1 启动子是因为它的早期表达模式、多功能性和产生与 barnase 基因融合的雄性不育植物的效率。 RT-PCR 证实了花朵中的 barnase 基因活性,花粉发育受到干扰,导致花朵不育。本研究开发的系统是研究森林树种基因控制的宝贵工具。
