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蜡梅科植物开花时间差异较大,其中,蜡梅延迟至冬天才能开花,这也使得蜡梅成为一种理想的冬季赏花木本植物,而且被广泛地运用到城乡园林建设中,但是,关于蜡梅在开花时间方面所具备的特殊性却鲜少见人研究。根据本实验室前期对蜡梅花发育通路基因鉴定的结果,发现在蜡梅中缺少了植物开花的负调控因子FLC基因,但是存在一个与FLC调控密切相关的FRI基因。因此,本课题将蜡梅Cp FRI基因作为影响其开花时间的候选基因,试图通过进一步研究Cp FRI基因的功能,初步分析这一基因在蜡梅开花过程中所起到的作用,主要的研究结果如下:1.基于蜡梅品种H29基因组和转录组的基因数据库,共筛选出5个蜡梅FRI类似基因,本次研究选择将这5个基因作为蜡梅FRI的代表基因,它们构成了蜡梅FRIGIDA-LIKE基因家族成员,分别命名为Cp FRI1、Cp FRI2、Cp FRI3、Cp FRI4、Cp FRI5。2.对FRI基因进行进化分析,发现除拟南芥FRIGIDA-LIKE基因亚家族V成员At FRL5以外,其它亚家族成员均与蜡梅FRI基因聚类到一起。Cp FRI1和Cp FRI3与拟南芥FRIGIDA-LIKE基因亚家族III成员At FRL3聚类到一起,同源性分别为100%和83%;Cp FRI2与拟南芥FRIGIDA-LIKE基因亚家族II成员At FRL1/2聚类到一起,同源性为40%;Cp FRI4与拟南芥FRIGIDA-LIKE基因亚家族I成员At FRI聚类到一起,同源性为77%;Cp FRI5与拟南芥FRIGIDA-LIKE基因亚家族IV成员At FRL4a/4b聚类到一起,同源性为36%。3.以蜡梅品种H29的c DNA为材料克隆出FRI基因,Cp FRI1、Cp FRI2、Cp FRI3、Cp FRI4、Cp FRI5基因ORF全长分别为1626bp、1689bp、1683bp、1647bp、1632bp,并分别编码541、562、560、548、543个氨基酸,而且它们的FRIGIDA保守结构域长度基本相同,依次由287、277、287、288、288个氨基酸组成。4.构建了Cp FRI1、Cp FRI2、Cp FRI3、Cp FRI4、Cp FRI5基因p CAMBIA2300超表达载体,分别在模式植物烟草和拟南芥中异位表达,发现各转基因烟草和空载体烟草的开花时间之间未出现明显差异,而各转基因拟南芥和空载体拟南芥相比却明显晚花。由此可知,蜡梅FRIGIDA-LIKE基因家族成员的功能不仅高度相似,而且调控烟草和拟南芥的开花时间效果不同。推测这种不同可能与植物是否需要春化作用有关,蜡梅FRI基因晚花功能的实现需要目标植物对于春化作用的需求来加持,这样才能使FRI基因能够有效作用于FLC基因进而推迟植物的开花时间。5.通过定量PCR对蜡梅不同组织部位和不同花发育阶段进行表达量分析,发现Cp FRI1、Cp FRI2、Cp FRI3、Cp FRI4、Cp FRI5基因在3个不同器官中的表达量均在花中达到了最大值,说明蜡梅FRIGIDA-LIKE基因家族成员在调控植物开花方面具有重要的生物学意义。Cp FRI1、Cp FRI2、Cp FRI3、Cp FRI4、Cp FRI5基因在3个花发育阶段的表达量均没有产生明显变化,该结果表明,随着蜡梅从花苞到盛开近3个月的过程中,经历的低温不会影响Cp FRI基因的表达,这也间接地暗示蜡梅FRIGIDA-LIKE基因家族成员起到决定性作用的时期并不处于花发育阶段,而更有可能处于花发育阶段之前的成花诱导阶段。