编辑:开花时间控制在农业和园艺作物

高等植物开花时间的调控是一个至关重要的发展受环境条件和发育信号相位变化。本条例的复杂性将植物生长分为营养和生殖阶段,处理一个广泛的网络的植物的信号通路。几十年的开花时间控制的研究已经发现了一些综合系统,植物进化出了引发植物的过渡。因素如天长度、温度、成花素运动,春化,少年相变在开花扮演监管角色控制。本研究课题旨在说明先进的研究在农业和园艺植物开花时间控制。园艺作物为人们提供特别的食物资源,如水果、蔬菜、茶叶、花园和观赏植物添加美丽和利益,因此了解生殖转变的本质将加强质量,从而增加收入和造福人类的繁荣。

在监管因素,光周期一直被视为一个中央植物的开花时间控制的环境因素。基于分子机制的开花时间,短日植物(sdp)和工作时间长植物(自民党)逐步调查,提供一个机会来解释天长度的变化观察到两种类型的植物(歌et al ., 2018)。在自民党,如拟南芥、君士坦斯(有限公司)是一个关键的枢纽整合许多内部和外部的信号诱导光周期开花。SDP,如大米、有限公司的相同器官Hd1,另一方面,分别促进下,防止开花SD和LD (垫片et al ., 2017)。许多sdp,大米和大豆等关键阈值一天长度,甚至可以发现变化的15分钟开花决定。为了更好地理解关键一天长度调节和sdp之间的冲突和自民党通过光周期,Lv等。进行了一项研究使用下一代测序(门店)的胀大的隔离分析(BSA)地图定量基因控制long-juvenile (LJ)大豆的品质。LJ特质被引入大豆品种产量增加在热带环境中。作者确定了两个基因组区域脚手架32和染色体18窝藏位点LJ32 LJ18,分别调节LJ特征控制大豆开花。他们的发现将加强我们对背后的分子机制的理解LJ特质,提供有用的遗传资源大豆分子育种在热带地区。在另一项研究中,汗等。公司家族基因的自然变化特征及其与开花时间和成熟大豆协会关于整个基因组区域涉及守恒和突变基因。表现出作者报道,单体型自然散度与开花日期和大豆成熟适应不同的环境。

开花植物的发生正是广泛的环境因素和内部控制的分子网络,在开花轨迹T(英尺)是一个关键的开花积分器(曹et al ., 2017)。元等。研究了英国《金融时报》在大豆基因组同源染色体,通过描述大豆开花途径多样化GmFT3a,GmFT2a,GmFT5a,位于同一染色体开花启动子和充当无感在大豆光周期开花的推动者。作者建议GmFT3a提供了一个机会,促进大豆品种的开花时间,这有助于保留精英品种的产量和农艺性状的扩展自适应区域(Qi et al ., 2021)。

生物钟和相关基因是另一个内部定时机制,允许植物按照环境条件做出决定。龚et al。检查监管角色的生物钟基因作物物种的生长和发育上yield-related特征描述昼夜CLOCK-ASSOCIATED 1 (CCA1)同系物在小麦。他们的研究结果提供了新颖的见解表达基因在小麦的circadian-mediated机制协调光合作用和代谢活动,导致最优增长和发展。作者研究了TaCCA1基因的组织表达模式在小麦ZT3 LD条件下生长。所有三个TaCCA1基因表现出类似的表达模式与一个强大的积累比其他组织在绿色组织,主要是观察到的相同的LHY / CCA1拟南芥和水稻OsCCA1 (陆et al ., 2009;太阳et al ., 2021)。

抑制过度的CONSTANS1 (SOC1)编码MADS-box蛋白质扮演监管角色在集成多个拟南芥开花信号为花卉和生殖过渡发展。马和严研究棉花如何回应环境因素调节开花时间达到繁殖成功。全球棉花种植由于其广泛的适应环境和成功的繁殖early-matured品种。这项研究突出的角色SOC1集成的内源和外源信号在植物繁殖,最大化证明GhSOC1s可能发展发散思维,对光线的反应不同,温度,和行动合作,促进花卉过渡在四倍体的棉花。

转录因子,除了其他内生发育信号,也参与植物的开花时间调控。WRKY转录因子的一个大家庭出名的是各种功能从压力抵抗植物生长与发展(李et al ., 2016)。汗等。研究了菊花,一个著名的观赏植物具有多种用途,调查了WRKY家人和观察共138个基因被分为三组。第三组c . lavandulifolium包含53个成员,比第三组的拟南芥。本身和GRE-responsive独联体WRKY表演元素位于启动子地区的成员,这是重要的植物开发和开花诱导。这项研究提供了一个基础研究WRKY基因的作用在发展中观赏植物,尤其是在开花性状。

Trevaskis et al。写了一个全面审查讨论燕麦(燕麦属漂白亚麻纤维卷)季节开花的行为作为一个成功种植燕麦的关键因素。燕麦是vernalization-responsive LD的植物,鲜花在春天在冬天白天延长。春化和天长度变化的适应需求扩大燕麦和现代品种已被用于繁殖季节开花的行为适合不同地区、播种日期、和农业实践。作者研究了燕麦生物气候学的变化对作物适应的重要性,概述了策略来促进我们对燕麦生物气候学的遗传基础的理解。他们的研究强调了燕麦生物气候学的分子基础解决单个基因作物性能的贡献通过发展燕麦遗传资源,如near-isogenic线条和转基因燕麦新品种。

更高、更稳定的粮食产量是主要的谷物育种者的目标。预计现有品种的春化需求可以与环境去同步进行春化处理潜在的温带地区的冬天变暖(吴et al ., 2017)。荣誉的承诺增加产量潜力,Fernandez-Calleja等。研究了混合大麦物候学部署在新的品种。在他们的研究中,杂交组合扩展可用的基因对春化的目录,打开新的可能性为优化生物气候学特定区域使用混合动力车。混合动力车可以展示一个更微妙的反应不足春化比自交系提出新的选项来管理基于特定的等位基因和开花时间,特别是发育阶段的持续时间,建立在混合大麦产量潜力,表明该策略可以用于其他作物提供未来的粮食安全。

RNA序列(RNA-Seq)是一个强大的工具来检查细胞转录组在不同的条件下不断变化,因此,盾等。进行RNA-seq阐明light-related调控基因的表达在SD光周期诱导的小豆开花,加速育种计划提供了重要的理论依据。他们的研究提供了一个深刻的理解小豆开花的分子机制对SD光周期反应,这对基因的功能验证奠定了基础交付的分子育种的一个重要参考红豆进行进一步的研究。

这些最近发表的文章提供了一个广泛的概述的关键角色开花时间控制和相关基因在农业和园艺作物。本研究主题突出创新和新兴地区发现的纪律和打开新航线将激发研究人员广泛的研究兴趣。

作者的贡献

所有作者列出了一大笔,直接和知识贡献的工作,批准发布。

资金

这项工作得到了浙江省自然科学基金(LZ21C130002)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

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