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英发现控制大麦开花期的基因Ppd-H1
 
慧聪网   2005年11月21日9时2分   信息来源:生物资讯网    

  英国Norwich的科研院所John Innes(JIC)中心15日就作物的开花期研究取得了重要突破,研究结果将有助于理解作物是如何利用日照时间来确保在一年中最佳时间开花。

  在近期的权威期刊《Science》,研究人员详细描述了一个与大麦开花相关的基因——Ppd-H1 (Photoperiod H-1),该基因通过控制大麦光周期反应的遗传途径进而控制开花期。

  众所周知,许多植物总会在每年特定的时间开花,但对其原因却不够清楚。如今,研究人员发现植物长久以来一直利用周围的环境信息来控制自身的开花期。包括大麦在内的很多作用对日照时间的长短都有反应,并且它们会利用这些信息来决定自己的开花期。

  事实上,大麦或其它作物的各个品种对日照时间的反应均是以不同方式进行的,并且它们在一般情况下通过品种的多样性来适应不同的耕作条件。这个研究结果是令人惊喜的,David Laurie博士等首次发掘并定位了作物开花相关基因Ppd-H1。该基因能控制一些重要的反应过程,也有助于了解植物是如何利用日照时间来控制开花期的。在当前全球气候不断变化的情况下,Ppd-H1基因有助于育种学家培育出能适应多种农业环境条件的作物新品种。

  一些大麦品种在春季对日照时间的反应极为敏感,因此在夏季很早就开花了。反之,另外一些反应较慢的品种开花就晚些。早开花在夏季干热的地中海等地区比较有利,这样植物可以在酷暑胁迫来临之前完成生活周期。而另一些地方如英格兰,夏季凉爽潮湿,由于生长周期长,晚开花则能获得高产。

  对Ppd-H1基因的定位将有助于发掘更多的在特定环境中生存的大麦基因,进而能对作物的历史有进一步的了解,并且有助于对作物如何在世界的不同环境中繁衍生息的理解。

  研究显示,同样的基因可能在小麦和水稻中也起重要的作用。如果是这样,Ppd-H1基因可能在野生物种的驯化过程中具有非常重要的作用。

  植物与人类及其它许多生物一样,有一个内在的生物钟。大麦中的生物钟调节着CO (constans)基因的活性,CO基因的活性峰值与植物暴露在足够长光照下的情况一致。当CO基因激活一个叫FT (flowering locus T)的基因后就会刺激开花。

  Ppd-H1基因影响CO基因在一天中表达的时间。在开花较晚的大麦中发现有不同的基因,这些基因致使CO表达的峰值推后。因此,只有白天的时间足够长时,FT基因才能表达,否则就会延迟开花。

 
 
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