豌豆花发育的分子生物学研究进展

水稻花发育的分子生物学研究进展罗琼1,2,朱立煌1(1.中科院遗传所植物生物技术重点实验实,北京100101;2.四川农业大学水稻研究所,成都611130)摘要:水稻是世界上最重要的粮食作为之一,也是单子叶植物发育生物学研究较理想的模式植物。

水稻花器官还是粮食赖以形成的基础。

对水稻花发育的研究已开始成为植物分子遗传学的一个新的焦点。

近年来有关水稻花发育基因调控的研究已取得了长足的进展,本文从水稻花的诱导、花分生组织的形成和花器官的发育三个方面综述近年来国内外的研究进展。

关键词:水稻;发育;花器官;基因中图分类号:Q344文献标识码:A文章编号:0253-9772(2002)01-0087-07Progress of Molecular Floral Development Research in RiceLUO Qiong1,2,ZHU L-i huang1(1.I nstitute of Genetics,Chinese Acade my of S c ience,Beij ing100101,China;2.R ice R e search I nstitute,Sichuan Agricultur al Univ ersity,Chengdu611130,China)Abstract:Rice(Ory za sativa L.)is not only one of the most important food crops in the wor ld,but also a model plant for study of molecular develo pmental biology in mono cots.In addit ion,the rice flo ral organs provide the basis for g rain forma-tion.Study of rice flor al development has become a new focus of plant molecular genetics.Recently,notable progress has been made in study o f gene regulat ion in rice floral development.In the review,genetic and molecular mechanisms of flor al induction,floral meristem formation,and flo ral organ development in rice are summarized.Key words:O ryza sativ a;development;floral org an;g ene花的发育是显花植物生殖生长期最明显的特征,花器官的形成程序则是植物的重要遗传特征之一。

植物FT 成花基因表达的分子生物学研究作者：叶舒雯等来源：《广东蚕业》 2021年第3期DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2021.03.12叶舒雯1,2 李泽 1,2 刘丽萍1,2（1.黑龙江大学生命科学学院农业微生物技术教育部工程研究中心黑龙江哈尔滨 150500；2.黑龙江大学生命科学学院黑龙江省普通高校分子生物学重点实验室黑龙江哈尔滨 150080）基金项目：黑龙江大学省级创新创业课题项目（202010212097）作者简介：叶舒雯（1999- ），女，广东惠州人，本科在读，研究方向：生物技术研究。

通讯作者：刘丽萍摘要 FT成花基因是促进成花的一个重要基因，其在不同的植物中具有高度的保守性，故研究植物的早花现象十分重要。

随着生活水平的提高，人为调节植物的生长周期成为人们日渐追求的目标。

文章主要结合内因基因和外因环境，并二者的相互影响，从分子生物学上对FT基因调控植物早开花的机制进行综述，以期为植物的早花研究提供参考。

关键词 FT基因；分子生物学；早开花中图分类号:Q944.1 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2021)03-26-02FT基因的表达产物属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族，也是人们常说的成花素（Florigen），FT蛋白是植物开花的启动信号，只有FT基因的表达正确，才能确保植物开花的时间不会紊乱。

FT蛋白可促进植物开花，有利于气孔开放、鳞茎和块茎的生长。

FT蛋白在植物分化和适应性上起着重要作用，其同源物被认为是促进开花的有利因素，对调节营养生长和生殖生长也至关重要，且大部分的FT蛋白有高度的保守性，其残基的突变不影响成花调控功能。

FT基因在进化的过程中具有明显的多样性，与物种的发育、生态进化、调控生物节律、组织特异性和植物发育等息息相关[1]。

近年来对FT成花基因的克隆表达分析研究较多，多数对FT基因的调控机制研究有了很大进展，说明人们对成花基因越来越关注，特别是在基因调控方面，有许多学者对其进行了深入的研究，如桑树、烟草、菠萝等，但关于植物FT成花基因表达的分子生物学研究未见报道，文章可为FT基因的相关研究提供参考。

一、实验目的1. 了解豌豆作为遗传学实验材料的优势。

2. 掌握孟德尔一对相对性状的遗传实验原理和方法。

3. 通过实验观察和分析，验证基因的分离定律。

4. 培养科学实验的严谨性和观察能力。

二、实验原理豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下多为纯合子。

孟德尔通过对豌豆进行杂交实验，发现了基因的分离定律，即一对相对性状的遗传遵循孟德尔分离定律。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：豌豆种子、剪刀、镊子、纸袋、标签、放大镜、显微镜等。

2. 实验仪器：实验台、恒温箱、显微镜等。

四、实验步骤1. 选材与播种：选取健康、生长状况良好的豌豆种子，进行播种，确保实验材料的一致性。

2. 去雄与套袋：在豌豆花蕾期，对母本进行去雄处理，并套上纸袋，防止外来花粉干扰。

3. 授粉：在去雄后，将父本花粉涂在去雄花的柱头上，进行授粉。

4. 观察与记录：定期观察豌豆植株的生长发育情况，记录子代植株的性状表现。

5. 统计与分析：统计子代植株的性状表现，分析基因的分离比例。

五、实验结果与分析1. 实验现象：- 在实验中，我们观察到F1代全部表现为高茎。

- 在F2代中，高茎和矮茎的比例为3：1。

2. 数据分析：- F1代全部表现为高茎，说明高茎为显性性状，矮茎为隐性性状。

- F2代高茎和矮茎的比例为3：1，符合孟德尔分离定律。

- 通过对F2代植株的基因型分析，得出高茎植株的基因型为AA或Aa，矮茎植株的基因型为aa。

六、实验结论1. 豌豆作为遗传学实验材料具有明显的优势，其严格的自花传粉、闭花受粉特性，保证了实验的准确性。

2. 孟德尔一对相对性状的遗传实验验证了基因的分离定律，即一对相对性状的遗传遵循孟德尔分离定律。

3. 通过实验，我们掌握了孟德尔一对相对性状的遗传实验原理和方法，提高了观察能力和分析能力。

七、实验反思1. 在实验过程中，需要注意操作规范，确保实验结果的准确性。

2. 实验过程中，要密切关注植株的生长发育情况，及时发现问题并进行分析。

植物学通报 2004, 21 (2): 129￣138Chinese Bulletin of Botany综述与专论植物分子生物学研究极具前景的模式系统——小立碗藓①赵　奂 赵晓刚 何奕昆 刘祥林②（首都师范大学生物系北京100037）摘要小立碗藓作为植物分子生物学研究极具前景的模式系统已日益受到人们的重视，它的生活史周期短，易于培养，转基因植株易于分析，核基因组容易和外源D N A发生同源重组，这些特点使它成为研究基因功能的良好材料。

一些成功的基因敲除和基因破坏已经在小立碗藓中实现，这些基因的功能也通过小立碗藓转化植株的特点得以证实。

小立碗藓标签突变文库已经建立，其应用为小立碗藓基因的进一步研究打下了基础。

关于小立碗藓的ESTs数据库已经建立，已有67 000条ESTs信息。

关键词小立碗藓，分子生物学，模式植物，基因重组，转化Physcomitrella patens, a Potential Model Systemin Plant Molecular BiologyZHAO Huan ZHAO Xiao-Gang HE Yi-Kun LIU Xiang-Lin②(Department of Biology, Capital Normal University, Beijing 100037)Abstract The moss Physcomitrella patens is now often used as a model system in plant molecular biology. Its short life cycle, easy to culture, transformant analysis and allele replacement make it an excellent material for studying plant molecular biology. Some gene targetings have succeeded and the function of these genes has been proved. Tagged mutant library has been established for the further researches of Physcomitrella patens. The ESTs datebase on Physcomitrella patens which contains almost 67 000 ESTs has been established.Key words Physcomitrella patens, Molecular biology, Model system, Gene recombination, Trans-formation小立碗藓（Physcomitrella patens）在分类上属于葫芦藓科，小立碗藓属，分布于欧洲、亚洲、非洲及大洋洲，我国湖南省张家界地区有分布(李登科和吴鹏程，1995)。

生物育种技术的发展与应用随着科技的不断进步，生物育种技术也得到了不断的发展和应用。

生物育种技术是指利用遗传变异原理，通过育种的手段，以达到改良某种生物体的品质、性状或产量的目的。

这项技术的发展离不开科学家们的努力和创新，也离不开生物门类的发展和数量的增加。

一、生物育种技术的历史早在古代，人类就已经开始通过试验和观察，尝试改变植物和动物的生长方式，以达到自己的需求。

比如在中国，我们就有“周麻”、“黄瓜姑娘”等植物品种，这些都是经过人工育种得到的。

不过，真正的科学育种技术还是在近代才开始发展。

在19世纪后期，科学家们开始运用遗传学理论，进行对植物和动物的育种试验。

其中，著名的是著名的格雷戈·门德尔，他通过对豌豆花的研究，发现了基因的遗传规律。

这项成果奠定了现代育种的基础，也为后来的生物育种技术的发展奠定了基础。

二、生物育种技术的发展现状随着人们对生物学的认识和理解的不断加深，生物育种技术也得到了不断的突破和进步。

目前主要有以下几个方面的成果。

1.选育出新的高产品种利用现代遗传学、分子生物学和生理学等学科的手段，科学家们对植物或动物的基因组进行研究，以发现和利用基因携带的有益性状。

最终，他们通过不懈的努力，培育出许多新的高产品种，为粮食生产和畜牧生产做出了巨大贡献。

2.开发新的改良方法科研人员利用现代遗传技术，更有效地改进庄稼的生长与产量，发展出了一些新的生物育种方法，如杂交、半密作、导入优良品种等，这就使得育种成本和工作量得到了大大的降低，同时取得了更为优良的育种成果。

3.改变传统技术随着生物育种技术的进步，传统的耕种方式、水田利用、制种和种植方法等都得到了改变。

现代农业科技为我们带来的不仅是更高的质量和产量，同时还提高了农业的效益、社会生产的贡献率和经济效果等等。

三、生物育种技术的应用现代化生物育种技术的应用十分广泛。

这些技术可以应用于农业、畜牧、水产和园艺等领域，下面做一些简单的介绍。

MADS-box基因在豌豆花发育中的功能研究的开题报告
一、研究背景
MADS-box基因是一类控制植物花部分化及发育的关键基因。

通过对MADS-box基因家族进行研究可以更好地了解植物的生殖发育和进化过程，同时也有望为了解花部分化、花器官形态建成等领域提供有益的研究成果。

本研究将开展豌豆花中MADS-box 基因的功能研究，旨在探究其在花器官的发生和进化中的作用。

二、研究目的与意义
1.探究豌豆花MADS-box基因在花的各个层次上的调节机制和作用原理，为深入了解植物花发育提供基础。

2.揭示豌豆花中MADS-box基因家族的进化历史，为探索植物进化及其生物多样性提供有益的研究结果。

3.为豌豆花蕾、花朵颜色和香味等性状的改良提供基础和参考，为植物育种和园艺改良提供理论依据。

三、研究内容和方法
1.筛选豌豆花中的MADS-box基因并进行分类和系统的分析。

2.采用基因克隆的方法，构建MADS-box基因的表达载体，并通过转基因技术将其引入豌豆花中进行表达。

3.通过生理生化和组织学等方法，观察和分析转基因豌豆花中MADS-box基因的表达量、花器官发育情况等相关指标，以此推断MADS-box基因在豌豆花中的功能和作用机理。

四、预期结果
1.揭示豌豆花MADS-box基因在花的各个发育阶段中的作用和调节机制。

2.探究豌豆花中MADS-box基因家族的进化历程和启迪后续研究。

3.提供关于豌豆花蕾、花朵颜色和香味等性状改良的理论依据，为植物育种和园艺改良提供参考。

*国家攀登计划和863项目资助 #通讯作者《生物工程进展》1997,V ol.17,No.2研究进展植物花粉发育的分子生物学研究进展*李胜国　刘玉乐#　田　波(中国科学院微生物研究所) 一、植物花粉发育的分子生物学(一)花粉发育相关基因尽管在花粉发育过程中,涉及近万种特异表达的基因,但是迄今所发现的特异基因也不过几十种(表1,表2)。

表1　植物花药花粉特异基因基因来源特异性空间时间推测功能Lec 百合花粉母细胞减数分裂似热激蛋白tap 2金鱼草绒毡层?-有丝分裂?T A13,29烟草绒毡层减数分裂-有丝分裂花粉壁蛋白T A20烟草花　药减数分裂-有丝分裂花药开裂T A32,36烟草绒毡层减数分裂-有丝分裂脂转移蛋白T A56烟草药隔四分体-成熟花粉硫肽酶A3拟南芥菜绒毡层减数分裂-有丝分裂蛋白酶抑制剂A 9拟南芥菜绒毡层四分体-有丝分裂间期蛋白酶抑制剂MS 2拟南芥菜绒毡层?破坏花粉发育A 3油菜绒毡层减数分裂-有丝分裂蛋白酶抑制剂A8油菜绒毡层母细胞-有丝分裂间期蛋白酶抑制剂A9油菜绒毡层四分体-有丝分裂间期蛋白酶抑制剂Bp4A 油菜花粉四分体-成熟花粉花粉壁蛋白13油菜花粉有丝分裂间期-成熟花粉花粉壁蛋白F2s ,E2,#17油菜花粉有丝分裂间期-成熟花粉?BAI 58油菜绒毡层?-成熟花粉?BAI 2油菜绒毡层,雌蕊?-成熟花粉?B A 42油菜绒毡层,花粉维管束周缘细胞四分体-成熟花粉?Bcp1油菜绒毡层,花粉有丝分裂-成熟花粉?B p 19油菜小孢子,雌蕊,花瓣四分体-成熟花粉?Zm13玉米花粉有丝分裂-成熟花粉蛋白酶抑制剂CDPK 玉米花粉花粉成熟晚期钙调蛋白Zm 30玉米花粉有丝分裂-成熟花粉?17基因来源特异性空间时间推测功能G10玉米花粉成熟花粉?P2月见草花粉,花粉管有丝分裂-成熟花粉半乳糖醛酶DefA金鱼草花瓣,雄蕊整个发育期转录因子AG拟南芥菜雄蕊,心皮至有丝分裂前期转录因子AmbaI豚草花粉至有丝分裂果胶裂解酶LolpI黑麦花粉四分体-成熟花粉?LolpIb黑麦淀粉粒,花粉?淀粉酶抑制剂KBG30,41,60六月禾花粉?淀粉酶抑制剂LAT51番茄花粉,花瓣,花药壁四分体-成熟花粉抗坏血酸氧化酶LAT52番茄花粉,花瓣,花药壁四分体-成熟花粉蛋白酶抑制剂LAT56番茄花粉,花药壁有丝分裂-花粉成熟果胶裂解酶LAT59番茄花粉,根,种子有丝分裂-花粉成熟果胶裂解酶Ch iA矮牵牛花粉有丝分裂-花粉成熟类黄酮合成ChiB矮牵牛花粉未成熟花粉类黄酮合成ChsA矮牵牛绒毡层,花粉,花粉管未成熟花粉?SF18,19向日葵花药壁?富脯氨酸SF1,2向日葵花药壁?富脯氨酸BetvⅠ白桦花药壁?钙调蛋白,花粉萌发BetvⅢ白桦花药壁?钙调蛋白,花粉萌发表2　影响花粉发育的线粒体基因基因来源表达相邻基因T-u rf3玉米T型不育系13KD蛋白orf221(d)S-pcf矮牵牛cyb r ids25KD nad3(d),rps12(d) pVs ph aseolus vulgar is　?atpA(u)pol-urf油菜　?　?orf138油菜　?orf158(D)ORFh522H elian thus annuus　?atpA(u)ORFc H elian thus annuus15KD蛋白atpA(u)从表中资料看,大多属于核基因,仅少数几个影响植物育性的基因属胞质基因。

豌豆花结构观察豌豆花（Pisum sativum）是豆科植物，是一种重要的食品作物和模式植物。

豌豆花在植物学中因其独特的形态结构吸引了科学家们的研究兴趣。

本文将介绍豌豆花的结构组成，包括根、叶、茎、花、果实等部分，并探讨其结构与生长发育的关系。

一、根豌豆花的根是生物体中最基本的部分之一，是植物吸收土壤中水分和营养素的主要器官，其结构组成包括主根和侧根。

豌豆花的主根生长迅速，可以向下深入土壤，以吸收更多的水分和营养素。

在主根的基础上，会生长出侧根，侧根的数量和长度可以随环境的变化而发生变化。

豌豆花的根部还有细根，这是一个非常细的部分，能够更多地接触土壤中的水分和营养物质。

细根的末端还有一些特殊的毛状物质，被称为毛根，它们能够更好地吸收土壤中的水分和营养素。

二、叶豌豆花的叶是进行光合作用的关键部分。

豌豆花叶片的形状呈羽状复叶，表皮上有许多叶绿素，可以将阳光的能量转化为化学能，以供植物进行生长和发育。

豌豆花叶片的基部有一个叶柄，叶片上还有小叶柄，连接着许多小叶。

豌豆花的复叶叶片分为两部分：下部为叶柄，上部为羽状小叶；而小叶的周围，又有许多的叶脉，可以输送水分和营养素，同时也是承担支撑作用。

三、茎豌豆花的茎主要是承载和支撑植物身体的基本架构。

豌豆花的茎较粗壮，分为节点和节间，每个节间都有夹生叶。

节点是茎上具有生长点和叶序的地方。

豌豆花的茎是由细胞分裂和伸长所形成的，在发育过程中会形成根、茎、叶等不同的组织，而这些组织之间会相互联系，并相互作用。

茎内运输的水分和营养素可以被输送到植物体的其他部分，使植物能够生长和发育。

四、花花是豌豆花生殖器官，起到传播和繁殖的作用。

豌豆花的花通常是方形花序，由一些小花聚合而成，每一个小花都包含一朵花和两个副花冠。

花包含两个家蚕细胞，两个精子和一个卵细胞。

授粉后，豌豆花的花被授粉后就开始快速生长，花的组织也发生了明显的变化。

五、果实豌豆花的果实是豆荚，是豌豆植物进行繁殖的重要部分。

豆类植物分子遗传学及相关性研究豆类植物是世界上非常重要的农作物之一，包括大豆、四季豆、芸豆和豌豆等。

这些植物可以提供人类所需的蛋白质、碳水化合物、脂肪和其他营养物质，因此在全球范围内广泛种植和食用。

在过去几十年里，豆类植物的分子遗传学及相关性研究取得了很大进展，这对于提高豆类植物的产量和营养成分具有重要意义。

豆类植物的分子遗传学研究分子遗传学是一门研究生物分子遗传信息传递的学科。

在豆类植物研究中，分子遗传学起着至关重要的作用。

通过分析豆类植物的基因组，可以揭示基因的数量和分布、基因在植物生长发育过程中的表达模式、基因的调控机制以及豆类植物的种类间遗传差异等。

目前，大豆的基因组测序已经完成，这为研究大豆基因的功能和调控机制提供了一个复杂的基因组结构的良好模型。

通过比较大豆基因组与其他豆类植物基因组的异同，可以探究豆类植物间的遗传关系和进化历史。

豆类植物的相关性研究豆类植物不仅具有重要的农业意义，还对人类健康有很大影响。

豆类植物中富含的蛋白质、矿物质、维生素、多糖、植物酸等物质，在预防和治疗疾病方面具有重要作用。

对于豆类植物的相关性研究，可以为农业生产和人类健康提供重要的理论基础。

豆类植物中的异黄酮类物质，是一类具有激素活性和抗氧化性质的化合物。

这些化合物对豆类植物的生长发育、生理代谢、抗逆性等具有重要作用。

同时，异黄酮类物质也被证明对人体健康具有多种保健作用，包括预防癌症、心脑血管疾病、减轻更年期症状等。

除了异黄酮类物质之外，豆类植物中还含有一些其他的营养物质，包括精氨酸、大豆异黄酮、皂甙等。

这些物质可以通过基因工程或者遗传改造等手段进行人工改良，进而提高豆类植物的营养价值和效益。

豆类植物的遗传改良和利用豆类植物的遗传改良和利用，是保障人民健康和全球粮食安全的重要组成部分。

通过基因工程、基因组编辑等技术手段，可以加快遗传改良的进程，提高植物的产量和品质，并且改良后的植物可以适应不同的环境条件，这样有助于提高其种植面积和产量。