- 研究文章GydF4y2Ba
- 开放访问GydF4y2Ba
- 发表:GydF4y2Ba
Medicago.GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba促进开花、初生茎伸长和开花时间基因的表达GydF4y2Ba
BMC植物生物学GydF4y2Ba体积GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba, 文章编号:GydF4y2Ba329.GydF4y2Ba(GydF4y2Ba2020GydF4y2Ba)GydF4y2Ba
摘要GydF4y2Ba
背景GydF4y2Ba
开花期是豆类植物生产力的一个重要性状,豆类植物包括许多食物和饲料植物。GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba紫花苜蓿(Medicago)是一种用于研究开花时间途径的模式温带豆科植物。就像GydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳GydF4y2Ba(拟南芥),其开花被延长的寒冷(vernalization,V)促进,然后是温暖的漫长的一天(LD)光周期。但是,拟南芥开花时间基因如GydF4y2Ba开花基因座C.GydF4y2Ba(GydF4y2BaFLC.GydF4y2Ba/GydF4y2Ba疯狂影响开花GydF4y2Ba(GydF4y2BaMAF.GydF4y2Ba)和GydF4y2Ba致力样GydF4y2Ba(GydF4y2Ba合作GydF4y2Ba)基因似乎在苜蓿或其他植物中没有作用GydF4y2BaPisum sativum.GydF4y2Ba(豌豆)。另一个光周期调节剂,红色/远红色光感受器植物(Phya)(Phya),通过稳定LD中的CO蛋白来促进拟南芥开花。有趣的是,尽管在豌豆中没有缺乏合作功能,但PSPhya在促进LD PhotoIti周期开花和植物架构方面发挥着关键作用。Medicago有一个同源物GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba那GydF4y2BaMtphya,GydF4y2Ba但它的功能尚不清楚。GydF4y2Ba
结果GydF4y2Ba
两个遗传分析GydF4y2BaMtPHYA Tnt1GydF4y2Ba插入突变等位基因表明GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在促进VLD和LD中促进Medicago开花和初级干延伸以及幼苗中远红波长的感知中具有重要作用。GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba积极调节表达GydF4y2BaMtE1-likeGydF4y2Ba(GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba),一个重要的豆科植物开花时间基因的同源基因,GydF4y2BaE1.GydF4y2Ba在大豆和其他Medicago Ld-incupling-time基因同源物中,包括三个GydF4y2Ba开花轨迹喜欢GydF4y2Ba(GydF4y2BaFT-LIKE)GydF4y2Ba的基因,GydF4y2BaMTFTA1,MTFTB1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba和两个GydF4y2Ba柴油类GydF4y2Ba(GydF4y2Ba像GydF4y2Ba)基因GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMtFULb。MtPHYAGydF4y2Ba也能调节生物钟基因的表达,GydF4y2BaGigantea.GydF4y2Ba(GydF4y2BaGI)GydF4y2Ba和GydF4y2BaCAB表达时序1a (TOC1a)GydF4y2Ba.遗传分析表明GydF4y2BaMTPHYA-1 MTE1LGydF4y2Ba双突变体与单突变体同时开花。然而,GydF4y2BaMtphya-1 Mtfta1GydF4y2Ba双突变体在延迟开花和缩短主轴长度方面的加性效应较弱,超出了单个突变体所赋予的作用。GydF4y2Ba
结论GydF4y2Ba
MtPHYAGydF4y2Ba在Medicago的远红波长下的开花,植物建筑和幼苗去黄液中的LD PhotoIti周期控制中具有重要作用。它促进了LD诱导的开花时间基因的表达,并调节了与时钟相关基因的表达。此外GydF4y2Bamtfta1,mtphya.GydF4y2Ba可能调控紫花苜蓿LD花诱导过程中的其他靶标。GydF4y2Ba
背景GydF4y2Ba
豆类是第三大植物群,也是仅次于谷类的第二大最重要的作物,开花时间是决定其生产力和产量的关键因素[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba].GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba(Medicago)是一种型氮素固定豆类和二倍体,自肥大的年饲料工厂[GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba].它与重要的温带豆类饲料和食物有关,包括GydF4y2BaMedicago Sativa.GydF4y2Ba(alfalfa),GydF4y2Ba三叶草GydF4y2Ba物种(三叶草),GydF4y2BaPisum sativum.GydF4y2Ba(花园豌豆),GydF4y2Ba中投arietinumGydF4y2Ba(鹰嘴豆)和GydF4y2Ba镜头culinarisGydF4y2Ba(扁豆)。主要的Medicago基因组资源包括基因组序列和大量突变体,包括GydF4y2BaTnt1GydF4y2BaRetroElement插入线[GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba].这些都伴随着一个可搜索的侧翼序列标签数据库,便于向前和反向遗传学分析开花时间控制[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
喜欢冬季生态学GydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳GydF4y2Ba(拟南芥),苜蓿是一种温带气候植物,其开花时间是由长白天(LD)光周期和春化(延长冬季寒冷暴露)促进的。这就确保了只有在冬天过去之后,花期才会在温暖的春日变长[GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba].然而,有趣的是,已知的关键调控基因是拟南芥春化途径的靶点——阻遏因子GydF4y2Ba开花基因座C.GydF4y2Ba(GydF4y2Ba方法GydF4y2Ba和相关的GydF4y2Ba影响开花的疯子(MAF)GydF4y2Ba紫花苜蓿中没有演化支[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
此外,康康星(CO)在拟南芥中的开花中具有重要作用,激活开花有效的刺激器GydF4y2Ba开花轨迹T.GydF4y2Ba(GydF4y2BaFT.GydF4y2Ba)的叶子在LD,苜蓿GydF4y2Ba合作GydF4y2Ba基因似乎与花期控制无关[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba].太GydF4y2Baco-like tnt1GydF4y2Ba插入突变体花如野生型[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba].同样,转录水平GydF4y2Ba米特科GydF4y2BaMedago的过表达没有改变基因GydF4y2Ba自行车景深因子GydF4y2Ba的基因,GydF4y2BaMTCDFD1_1GydF4y2Ba导致LD地区紫花苜蓿开花延迟[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba].在影响光周期开花和/或昼夜钟函数的豌豆开花时间突变体中获得了类似的结果。GydF4y2Balate2GydF4y2Ba(GydF4y2BaPscdfc1)GydF4y2Ba[GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba],GydF4y2Balate1GydF4y2Ba(GydF4y2BaPsgigantea (giGydF4y2Ba)) (GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba),GydF4y2BadneGydF4y2Ba(GydF4y2Ba死亡中载GydF4y2Ba那GydF4y2BaPELF4.GydF4y2Ba)[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba].这些突变改变了豌豆GydF4y2BaFT-likeGydF4y2Ba基因表达,但不是最近豌豆相对于的表达GydF4y2BaCO.GydF4y2Ba那GydF4y2BaPsCOLa。GydF4y2Ba
紫花苜蓿开花时间途径的其他候选成分包括GydF4y2BaFT-LIKEGydF4y2Ba基因也被调查,并涉及开花时间的控制。GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba是苜蓿开花的关键调控因子。它主要在叶片中表达,在叶片中,通过暴露于春化和LD的成花诱导条件下,其表达水平升高。GydF4y2BaMtfta1 Tnt1GydF4y2Ba插入突变体为晚花突变体,过表达突变体GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba加速开花[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba].表达GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba和另外两种由ld引起的苜蓿GydF4y2BaFT-likeGydF4y2Ba的基因,GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2,GydF4y2Ba在延迟开花中减少了GydF4y2BaMTCDFD1_1GydF4y2Ba过度表达的植物[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba], 尽管GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba面部表情提前升高GydF4y2Ba春天GydF4y2Ba与野生型植物相比,开花迅速的突变体[GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
这GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba基因是一个重要的Medicago同源物GydF4y2Ba大豆GydF4y2Ba(大豆)光周期开花时间调节器GydF4y2BaE1,GydF4y2Ba豆科植物特有的基因[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]GydF4y2Ba.GydF4y2Ba一种GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba敲除突变引起了Medicago的开花时间延迟,表明在促进开花中的作用[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba].三是功能分析GydF4y2BaMT抑制过表达的Constans1GydF4y2Ba(GydF4y2BaSOC1GydF4y2Ba) -GydF4y2Ba就像GydF4y2Ba基因确定了延迟开花GydF4y2BaMtsoc1aGydF4y2Ba突变体,支持一个角色GydF4y2BaMtSOC1aGydF4y2Ba促进开花[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba].就像GydF4y2BaMtSOC1aGydF4y2Ba那GydF4y2BaMtSOC1bGydF4y2Ba和GydF4y2BaMtSOC1cGydF4y2Ba是否有光周期调节,并部分依赖于GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba为他们的表达[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba].三个都GydF4y2BaMtSOCsGydF4y2Ba可以部分地补充延迟开花GydF4y2BaAtsoc1GydF4y2Ba突变体[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba].两个GydF4y2Ba富有水果的(像漂亮的)GydF4y2Ba的基因,GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba和GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba,在异源拟南芥中过表达促进开花,其表达部分依赖于GydF4y2BaMtFTa1,GydF4y2Ba表明在Medicago中开花时间控制中的可能作用[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba]GydF4y2Ba.GydF4y2Ba另一方面,GydF4y2BaMtVERNALISATION2 (VRN2)GydF4y2Ba和拟南芥有不同的功能GydF4y2BaVRN2.GydF4y2Ba, 因为GydF4y2BaMtVRN2GydF4y2Ba压制GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba在春化之前开花[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba].此外,当两者GydF4y2Bamtshort植物相似(SVP)GydF4y2Ba的基因,GydF4y2BaMtSVP1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMtSVP2GydF4y2Ba,在拟南芥过度表达时抑制着抑制的开花GydF4y2BaMtSVP1GydF4y2Ba并没有延缓紫花苜蓿的开花[GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
紫花苜蓿光敏色素A (Medicago phytochromea, PHYA)是一种可能的光周期开花调节剂,其功能此前未见报道。在拟南芥中,这种红色/远红色光感受器通过促进CO蛋白在叶片中的积累来促进LD开花。PHYA拮抗PHYA -105/ CONSTITUTIVELY PHOTOMORPHOGENIC 1 (SPA/COP)复合物的抑制子,该复合物降解CO蛋白[GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba].此外,PHYA还参与拟南芥昼夜时钟的携带,从而调控LD开花时间基因的昼夜表达GydF4y2BaCO.GydF4y2Ba和GydF4y2BaGI.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba].尽管明显缺乏类似苜蓿co的功能[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba,一个角色GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba在促进温带豆科植物的开花方面,光周期开花得到了之前在豌豆上的经典遗传学研究的有力支持。豌豆GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba功能突变体的缺失导致强烈的ld特异性开花延迟,并表现出类似于在短日(SD)条件下生长的植物的结构表型[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba].的重要作用GydF4y2BaPsPHYAGydF4y2Ba在促进开花方面也表现出优势GydF4y2BaPsphya.GydF4y2Ba赋予的突变GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba稳定性及导致提早开花[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
在这里,为了进一步研究Medicago的光周期开花控制,我们进行了反向遗传分析GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba基因,其作为Medicago Genome中的单一拷贝[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba].我们报告了两个独立Medicago的效果GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba开花时间和植物结构的突变。我们检测了候选开花时间和时钟基因的表达GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba在不同的环境条件下突变,并通过产生双突变体来研究遗传互作GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba结合任何一种GydF4y2BaMtfta1GydF4y2Ba或者GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba.GydF4y2Ba
结果GydF4y2Ba
初步表征GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba
MtPHYAGydF4y2Ba(MEDTR1G085160)预计编码1124 AA蛋白,其包含包含N末端光敏核心模块和典型的植物样蛋白的C末端调节区的重要域(附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba:图S1)[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba].它与拟南芥PHYA的同源性为79%,但与其他温带豆科植物(包括豌豆(95%)、红三叶草(95%)、鹰嘴豆(93%)和莲花(89%)的类似PHYA的蛋白质序列的同源性最高(附加文件)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba:图S1)。GydF4y2Ba
我们分析了GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba利用基因特异性引物2F和2R,通过qRT-PCR检测基因在不同组织和环境中的表达(图2)。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba一个,附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S1)。GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在黎明后2小时内检测到各种组织中,包括子叶,叶子,顶芽,露天花和根(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baa)在SD中略高于LD光周期(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bab)。分析GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2BaLD在叶片和茎尖发育过程中的表达表明,LD在叶片中除了开花前增加2倍外,没有显著变化,但开花后表达下降(图2)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bac).相比之下,在茎尖,表达量在发育过程中稳步增加,开花后继续上升(图2)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad)。GydF4y2Ba
延长冬季寒冷(春化,V)和长日照(LD)光周期促进了苜蓿开花[GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba].来评估春化是否对GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba转录物,我们分析了在春天的幼苗长期(VSLD)时间课程中的表达。种子萌发,在LD中生长,然后在4℃下富含14℃的幼苗,然后返回温暖的LD。GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba春化前、春化中和春化后的幼苗叶片和顶端表达量相似,但显著低于萌发的种子(图。GydF4y2Ba1GydF4y2BaE-F)。这表明了GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba表达不受冷的直接调节。丰富的GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在硫酸盐发芽的种子中(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bae),与其他植物一致,包括豌豆在哪里GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba成绩单在黑暗中积聚到较高的水平,而不是光线[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
两个独立的GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba与野生型R108幼苗相比,突变线对远红光的敏感性降低了GydF4y2Ba
研究…的作用GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在Medicago植物开发中,我们分析了两个独立的GydF4y2BaTnt1GydF4y2BaRetrotransposon标记的R108突变线,GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba(NF1583)和GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba(NF3601),在的5 ' UTR有相反方向的插入GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba一个)。分析如果GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入影响了全长的成绩单GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba,我们使用引物3F和3R(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba一个,附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba(见表S1)扩增野生型R108和两个突变株的cDNA片段。引物扩增了R108和R108的cDNA片段GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba,但没有来自GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba说明后者是一个敲除突变体(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bab)GydF4y2Ba.GydF4y2Ba对R108 PCR产物的直接测序表明,R108 ATG上游的内含子通过5 '剪接供体位点−522剪接得到3533 bp的cDNA。然而,PCR产物的测序GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba表明该上游内含子可选择性剪接,利用了一个位于−611位置的5 '剪接供体位点。这导致了剪接GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba在5'UTR中插入和相邻的89 BPGydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba,扩增出稍短的cDNA (3444 bp)。用2F和2R引物进行qRT-PCR检测,GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba?分别减少约3倍和11倍,差异有统计学意义GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba与野生型R108植株(Figs。GydF4y2Ba2GydF4y2Bac,GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba一个)。GydF4y2Ba
因为Phya在调节幼苗光膀胱内具有良好的作用作用[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba,然后分析两者对幼苗去黄化的响应GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变线和野生型R108GydF4y2Ba(GydF4y2Ba无花果。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad e,GydF4y2Ba4.GydF4y2Bab)。种子在黑暗中发芽过夜,然后在远红色(FR)光下,在黑暗(D)或白光(WL)中生长三天。在连续的FR光下,都是GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba与野生型R108幼苗相比,突变体具有未膨胀的子叶,与短的胚轴和膨胀,绿色子豆植物相比GydF4y2Ba(GydF4y2Ba显示照片GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba, 图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad)。相比之下,在WL,GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体具有短的幼杆,仅略高于野生型R108下胚轴GydF4y2Ba(GydF4y2Ba显示照片GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba, 图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad)。在黑暗中,两个突变体的胚轴非常长,如黑种,野生型R108幼苗(所示的照片GydF4y2BaMtphya-1,GydF4y2Ba如图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad)。当绘制胚轴长度作为光与深色的比例绘制时,WL /暗脊髓长度比在野生型和两者中均低GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体(无花果。GydF4y2Ba2GydF4y2Bae,GydF4y2Ba4.GydF4y2Bab).然而,下胚轴的FR/暗长比GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体远高于R108(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bae,GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba这些结果表明GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体对远红光的敏感性降低。GydF4y2Ba
MtphyaGydF4y2Ba突变体叶子晚于野生型R108,特别是在LD和VLD PhotoCeriods中GydF4y2Ba
调查GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变影响开花时间GydF4y2Ba那GydF4y2Ba与野生型R108植物相比,我们以开花时间表型表征突变植物。首先,在vernalized漫长的日光周期(VLD)条件下,都是GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba与R108相比,突变株开花较晚。GydF4y2Ba2GydF4y2BaF-G,GydF4y2Ba4.GydF4y2Bac - d)。然后我们进行纯合子杂交GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba利用野生型R108突变体,分析了VLD F1植株和分离的F2群体的基因型和开花时间(图2)。GydF4y2Ba2GydF4y2BaF-H)。F1后代具有弱的中间表型,比野生型R108略低,但比GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体。在分离F2的217株植物中,〜四分之一(GydF4y2BaNGydF4y2Ba = 50) wereMTPHYA-1 TNT1GydF4y2Ba纯合子和晚花期,约一半(GydF4y2BaNGydF4y2Ba= 114)为杂合子,开花时间略晚于野生型R108和野生型分离株,约四分之一(GydF4y2BaNGydF4y2Ba= 53)为野生型分离株,花状野生型R108。因此,GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与晚花位点紧密相连(≤1 cM)。GydF4y2Ba
这GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba与晚花表型共分离率为100%。继承的模式GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba通过对VLD杂合子自交亲本分离群体的花期特征进行分析。45株植物中约1 / 4 (n = 11)为纯合子,均为晚花期,约1 / 4 (n = 11)为晚花期。GydF4y2BaNGydF4y2Ba = 8) were wild-type segregants and early flowering like wild-type R108. The remaining plants (NGydF4y2Ba= 26)为杂合子,呈半显性GydF4y2BaMtphya-1,GydF4y2Ba因为它们显示了中间晚开花时间表型(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bac - d)。GydF4y2Ba
进一步研究GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在调节开花,GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba植物在不同的光周期条件下生长,有或没有,常规化治疗发芽种子(图。GydF4y2Ba2GydF4y2BaI-J)。正如预期的那样,R108野生型植物对光周期和春化的强烈反应表现出强烈的反应,在春天(VLD)中最迅速开花,但在非春天的短日(SD)条件下开花最新。然而GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与野生型植物相比,突变体在响应LD的能力中被惊人损害。GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与R108相比,LD和VLD突变体开花时间均较晚,而VSD和SD突变体开花时间与野生型R108相似。突变体表现出晚花期中性表型,特别是在春化条件下,因为它们在VLD和VSD中开花时间相似。这GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体保留了响应vernalization的能力,因为它们在VLD中早期开花而不是LD,并且类似地,VSD生长的突变体比SD生长的植物更早。但是,回应GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与R108相比,春化作用略弱。GydF4y2Ba
MtphyaGydF4y2Ba与野生型相比,突变体具有LD和VLD光周期的非常短的初级轴GydF4y2Ba
除了显示延迟开花,都是GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体植株比野生型R108更紧凑,具有明显短的主轴(见图)GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba图中的突变体。GydF4y2Ba3.GydF4y2Baa - b)。这种表型在LD光周期(LD和VLD)中比在SD或VSD条件下更明显GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与R108比较(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba模拟)。在不同发育阶段测量的主轴长度表明GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体与R108相比,与开花之前和之后的R108相比表现出短轴表型(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bae-f,无花果。GydF4y2Ba4.GydF4y2BaG)。为了分析短初级轴表型的遗传,我们还测量了在群体中的VLD中的初级轴长度GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba突变(无花果。GydF4y2Ba4.GydF4y2Baf),先前分析的开花时间(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bac - d)。短轴表型仅在其中观察到GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba纯合子的隔离(无花果。GydF4y2Ba4.GydF4y2Baf).因此,短一轴表现型和晚花表现型之间存在共分离(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bac - d)。这些结果表明,晚开花时间缺陷和短初级轴表型都是由突变引起的GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba基因。GydF4y2Ba
延迟开花GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba在LD和VLD中与LD诱导的表达减少有关GydF4y2BaMtFTsGydF4y2Ba那GydF4y2Bamtfuls.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba
接下来,我们分析了改变的漫长一天光周期开花时间响应的分子基础GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体。为此,我们分析了候选Medicago昼夜节奏时钟和开花时间基因的表达GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2BaLD和SD的突变体和野生型植株(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)和在VLD中(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba)使用QRT-PCR曙光(ZT2)后两小时。GydF4y2Ba
表达水平GydF4y2BaGI.GydF4y2Ba野生型R108的LD和SD相似,GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体在LD中与R108比较,而在SD中则没有。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).GydF4y2BaGI.GydF4y2Ba在VLD突变体中降低了约2倍(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba).GydF4y2Batoc1a.GydF4y2Ba年的水平提高了约4倍GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2BaSD中的突变体与R108相比,但在LD中不变(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)在ZT2。然而,与R108对照相比,它在VLD中的突变体中减少了〜2倍(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Baa).其他与紫花苜蓿时钟相关的基因GydF4y2BaELF3, ELF4, LUXa, LUXbGydF4y2Ba和GydF4y2BaLHY.GydF4y2Ba仅在VLD中分析,但与野生型R108相比没有改变(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba一种GydF4y2Ba)GydF4y2Ba.候选开花时间基因的表达,GydF4y2BaFKF1GydF4y2Ba-GydF4y2Ba就像GydF4y2Ba与VLD的野生型相比,突变型也没有改变(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba一个)。GydF4y2Ba
三种ld诱导的表达GydF4y2BaMtFTGydF4y2Ba的基因,GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba的显著减少GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体。GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba在LD中高度表达,但在R108的SD下未被发现,与先前的研究结果一致[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba].然而,这两个基因在大肠杆菌中分别显著减少了~ 16倍和~ 19倍GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与LD中的野生型相比突变体(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).在VLD中,GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba在〜39-,24-和11倍的情况下强烈降低GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与野生型R108进行比较(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bab).相反,第四个GydF4y2BaFT-likeGydF4y2Ba基因测试,GydF4y2Bamtfta2.GydF4y2Ba,在VLD突变体中弱降低约2倍(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bab)。GydF4y2Ba
mtfulb.GydF4y2Ba,因为LD中比SD中表达水平更高,因此在光周期控制下[GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba].在这里观察到类似的结果(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba与SD相比,野生型R108叶片在LD下的表达也受到光周期调控,且表达量显著升高。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).这GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变对的表达有特别强烈的影响GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba因为它减少了〜15倍,而GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba减少了〜3.5倍GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba同样,在VLD中,GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba减少了〜8.3倍和GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba在〜3折GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与野生型R108的比较(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2BaC)。GydF4y2Ba
这三个GydF4y2Bamtsoc1.GydF4y2Ba如前所述,在R108中LD的基因表达水平高于SD [GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba].然而,表达GydF4y2BaMtSOC1aGydF4y2Ba在叶子中没有显着改变GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与LD或SD条件中的R108进行比较。GydF4y2BaMtSOC1bGydF4y2Ba和GydF4y2BaMtSOC1cGydF4y2Ba在LD中的突变体中减少〜3倍,但在SD中不变(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).在VLD,GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体表明表达弱GydF4y2BaMtSOC1aGydF4y2Ba和GydF4y2BaMtSOC1cGydF4y2Ba(~ 2倍)但不在GydF4y2BaMtSOC1bGydF4y2Ba与R108相比(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad)。GydF4y2Ba
我们观察到,GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba在LD中比在R108中的SD更高〜3.5倍,表明它也是光周期地控制的(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba).的表达也观察到了同样的模式GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba在GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体。然而,突变植株表现出GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba与R108对照相比,LD和SD的转录水平提高了约3倍,VLD下也观察到类似的模式(图1)。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bae)。GydF4y2Ba
各组间转录水平无明显变化GydF4y2BaMtVRN2GydF4y2Ba[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]在叶子里GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与野生型进行比较(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bae)。GydF4y2Ba
MTPHYA-1 MTE1LGydF4y2Ba双突变体花在同时GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体在VLD中GydF4y2Ba
自GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba在LD光周期调控下,表达水平降低GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体,我们做了基因测试GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba和GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba通过共同途径促进开花。这GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba突变线(NF16583)与aGydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入的GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba得到编码区域[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]GydF4y2Ba.GydF4y2Ba这GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba与VLD中的野生型R108对照相比,在开花中适度延迟单个突变体(图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba).然后我们穿过GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba并对分离F2群体的开花时间进行基因分型和评分。在59个(~ 1/16)F2植株中,有3个是转基因植株GydF4y2BaMTPHYA-1 MTE1LGydF4y2Ba双突变体。这些植物在VLD开花较晚,时间与单株相似GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体(图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba).因此,没有对开花时间的添加效应表明GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba和GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba可能是在同一个途径中。另一个GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba纯合子植物,无论是野生型或杂合子在GydF4y2BaMtE1L,GydF4y2Ba也类似地延迟开花可比GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体(无花果。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba).然而,在一个人中只看到了对开花时间的极弱影响GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba野生型/GydF4y2BaMte1lGydF4y2BaF2植株获得纯合子,效果温和一致GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba对VLD开花的影响(图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba).GydF4y2Ba
MTPHYA-1 FTA1GydF4y2Ba在VLD中,双突变体开花时间比单突变体稍晚GydF4y2Ba
在GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba延迟开花,初级轴和匍匐建筑[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba],类似于GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体。此外,GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba表达强烈减少在GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba在VLD突变。因此,要测试是否GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在同一条促开花的时间路径上,我们相遇了GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba和GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba突变体产生双突变体。在我们最初的实验中,我们获得了6个F2植株,但基因分型表明没有一个是双突变体。因此,F2GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba纯合子/GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba- 选择,选择,自交叉,其F3后代进行基因分型并进行得分。GydF4y2Ba
我们确定了9.GydF4y2BaMTPHYA-1 FTA1GydF4y2Ba48株F3植物出现了双突变。开花较晚(2周左右,节数多3-4)GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba- 卤素为F3植物(图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Baa - b)。它们也晚于GydF4y2BaMtfta1GydF4y2Ba单个突变体作为对照生长(图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Baa - b)GydF4y2Ba.GydF4y2Ba这表明,与VLD中单个突变相比,两个位点突变的加性效应较弱。此外,24GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba纯合子/GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba杂合子植株开花稍晚于GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba纯合子/GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba野生植物(图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Baa - b)。这表明,GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba在很大程度上影响开花的途径是相同的,但也可能是不同的途径。除了开花时间的延迟外,两个位点的突变对主轴长度的减少也产生了微弱的加性效应。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bac),最长次轴的长度略有缩短(图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Bad)。GydF4y2Ba
讨论GydF4y2Ba
Phya Photoreceptors调节在几种植物中的光周期开花,包括拟南芥,温带豆腐豌豆和热带豆类大豆和常见豆类[GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba].在这里,我们用逆向遗传学证明GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在Medicago的LD Photoveriodic调节中具有重要作用。需要通过LD和VLD推广Medicago开花,但在SD和VSD下几乎没有效果。这GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体与野生型R108植物相比,突变体具有延迟开花的日中性表型,特别是在络合条件下,因为突变体在VLD和VSD下同时开花。GydF4y2Ba
MtphyaGydF4y2Ba突变体在LD和VLD发育早期也表现出非常短的一次轴,与野生型植物相比,即使开花后也保持了这一特征。因此,我们的工作意味着GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在LD和VLD中促进紫花苜蓿初级轴伸长。尽管PHYA在连续FR光下的幼苗去黄化中的作用在许多植物系统中都有很好的特征[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba40GydF4y2Ba,也有例外。例如,在一些豆科植物中GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba基因被复制,基因包括GydF4y2BaPHYA-like,光周期GydF4y2Ba(GydF4y2BaPPD.GydF4y2Ba)在普通豆类中[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba)和GydF4y2BaE3.GydF4y2Ba大豆基因[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba不要扮演这个角色。在苜蓿中,我们的研究结果表明GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba调节紫花苜蓿幼苗在FR光照下的去黄化。GydF4y2Ba
Phya Phyopeptors在通过它们的影响调节开花时间的作用GydF4y2BaFT.GydF4y2Ba在热带豆科植物如大豆中也有表达[GydF4y2Ba41GydF4y2Ba]和常见的豆[GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]但之前没有报道过气味豆类。Medicago分析GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba突变体(GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba),GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体在表型上有相似之处,包括开花晚,植物结构呈匍匐状,初生轴极短。此外,花期的延迟GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba突变体在VLD中与一个非常强的下降GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba与野生型植物的转录水平比较。开花的时间GydF4y2BaMTPHYA-1 FTA1GydF4y2Ba与晚花期单突变体相比,双突变体在晚花期的加性效应较弱。因此,尽管GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba强烈的积极调节GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba表达式,GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba也可能还规范其他开花时间目标。GydF4y2Ba
可能的基因靶标有GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba那GydF4y2BaMTFTB1,MTFTB2,MTFULAGydF4y2Ba和GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba这一切都是由LD Photopheriods诱导的[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba](这工作),也减少了叶GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与野生型植株进行比较。GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba函数还不知道,但它们的表达式不依赖于GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba].有趣的是,此外,另外,GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba和GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba转录水平似乎更强烈地减少GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变的GydF4y2BaMtfta1GydF4y2Ba突变植物相对于野生型[GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba].这些结果支持了这样一种观点:可能也有GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba-独立通路受GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba那GydF4y2Bamtfuls.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMTFTBS.GydF4y2Ba在LD和VLD介导的Medicago中的开花和/或初级干延伸的促进。GydF4y2Ba
E1.GydF4y2Ba是大豆在大豆中的光周期开花的主要稳压因素,由大豆调节GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba,提高可能性GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba可能会通过调节Medicago开花时间GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba同系物。先前的分析GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba突变体和野生型植株表明GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba促进VLD中的开花[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba].这里,我们展示了GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba转录物在LD中较小,比SD更丰富。GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba减少了GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba在LD、SD和VLD条件下,突变体与野生型R108进行了比较GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba受到监管GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba.双GydF4y2BaMte1l Mtphya-1GydF4y2Ba突变体开花的时间与单株相似GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变体在VLD中,建议GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba和GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba促进在VLD的同一途径中开花。然而,与大豆相比GydF4y2BaE1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba在紫花苜蓿(Medicago)的VLD中,我们只观察到适度的开花延迟GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba突变体相对于R108野生型植物。GydF4y2Ba
的影响GydF4y2BaMtphyaGydF4y2Ba在豌豆或其他温带豆科植物中,候选生物钟的表达突变以前没有报道过。在这里,我们在Medicago中分析的大多数与生物钟相关的候选基因在两种基因之间的表达没有变化GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba突变型和野生型在VLD分析的时间点。然而,GydF4y2BaMtGIGydF4y2Ba转录水平轻微但持续下降GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与R108相比,VLD和LD均有显著差异。这些结果表明GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba可能会规范GydF4y2BaMtGIGydF4y2Ba在加速紫花苜蓿开花的LD光周期信号的传递过程中表达。GydF4y2Ba
结论GydF4y2Ba
Medicago是漫长的一天植物,但这种光周期调节的分子基础尚不清楚,因为Medicago缺乏CO功能,这在LD介导的拟南芥中的开花加速中具有核心作用。在这里,我们用逆向遗传学证明GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba在LD Photopheriodic控制和植物建筑的开花和方面的控制中具有重要作用,包括Medicago的远红波长下的初级茎伸长率和幼苗去光学。GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba促进LD诱导的开花时间基因的表达,并调节时钟相关基因的表达。此外GydF4y2Bamtfta1,mtphya.GydF4y2Ba可能在Medicago中调节LD和VLD花卉诱导途径的其他候选目标。因此,可以在将来进行额外的基因组和逆向遗传分析,以揭示GydF4y2BaMtGIGydF4y2Ba那GydF4y2BaMTFTB1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaMTFTB2.GydF4y2Ba那GydF4y2Bamtfula.GydF4y2Ba和GydF4y2Bamtfulb.GydF4y2Ba在GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2BaLD-induced开花。GydF4y2Ba
方法GydF4y2Ba
植物材料和生长条件GydF4y2Ba
Medicago Truncatula.GydF4y2Ba(Medicago)野生型R108_C3 (R108) [GydF4y2Ba42GydF4y2Ba本研究中使用了。R108种子最初是从Pascal Ratet博士获得的(Center National de La Recherche Scientifique,Institut des Sciences du植物,Gif-sur-Yvette,法国)。两者的种子GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入突变等位基因GydF4y2BaMtPHYAGydF4y2Ba那GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba(NF1583)和GydF4y2BaMTPHYA-2GydF4y2Ba(NF3601)(这项工作),GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba突变体的GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba(GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba,nf3307)[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba)和GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba突变体的GydF4y2BaMtE1LGydF4y2Ba(GydF4y2BaMte1l,GydF4y2Banf16583)[GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]在R108背景中,从诺布尔研究所(Ardmore,OK,USA)获得了[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba].GydF4y2Ba
紫花苜蓿在~ 200 μM的控制环境下生长GydF4y2Ba- 2GydF4y2Ba年代GydF4y2Ba- 1GydF4y2Ba在长日照(16 h光照/8 h黑暗)或短日照(8 h光照/16 h黑暗)条件下,在22°C下使用冷白色荧光灯照射,同时或不事先在4°C下对发芽种子进行春化处理21天,如前所述[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba].在种植后的总天数或沿着初级轴的时间沿着初级轴的节点的总数测量开花时间。GydF4y2Ba
纯合子的GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba植物与纯合子杂交GydF4y2BaMte1lGydF4y2Ba然后进行繁殖和基因型鉴定GydF4y2BaMTPHYA-1 MTE1LGydF4y2BaF2突变体的两倍。同样,纯合子GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba与纯合子的植物杂交GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba生成GydF4y2BaMTPHYA-1 FTA1GydF4y2Ba双突变体。由于,从分离F2植物中没有获得双突变体,它们与a的F3后代分离GydF4y2BaMTPHYA-1GydF4y2Ba纯合子/GydF4y2Bafta1GydF4y2Ba杂合的F2植物。基因分型是通过基因特异性和GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba引物(见附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba:表S1)。GydF4y2Ba
RNA提取、cDNA合成及定量逆转录酶PCR (qRT-PCR)GydF4y2Ba
RNA提取、oligo dT引物cDNA合成及qRT-PCR方法如前所述[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba].每个数据点代表并行收获的三个生物重复的平均值,每次复制,每种复制包括来自在发育的3叶阶段的至少三个独立植物的组织(〜14-D-Ord)中的至少三种组织组成。分别收获叶子和射击射击(眼睛分开)。通过DNA测序检查PCR扩增子的同一性。基因表达被标准化为GydF4y2Ba蛋白磷酸酶2GydF4y2Ba(GydF4y2Bapp2a.GydF4y2Ba) (Medtr6g084690)。根据2GydF4y2Ba-ΔΔGydF4y2BaCT.GydF4y2Ba方法 [GydF4y2Ba43GydF4y2Ba]加上修改[GydF4y2Ba44GydF4y2Ba],并归一化至上文所述的最高值[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba].引物见附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2BaS1:表。GydF4y2Ba
使用单向的单向和双向分析(α= 0.05)的单向和双向分析进行基因表达数据的统计测试。在所呈现的所有数据上执行Shapiro-Wilk正常性假设测试。针对虚假发现速率(FDR)调整的多个成对比较用于突出显示所呈现的数据的统计上显着差异。GydF4y2Ba
休克伸长率试验GydF4y2Ba
种子被划痕,消毒,并在15°C的水中发芽,在黑暗中摇晃一夜。将种子转移到1 / 2ms琼脂中,加入8 g/L Kalys琼脂,pH为5.8,置于黑暗(D)、连续白光(WL)下,~ 100 μMGydF4y2Ba- 2GydF4y2Ba年代GydF4y2Ba- 1GydF4y2Ba或者在22°C的远红色(FR)光三天。对于FR光设置,光谱波长为约730nm,强度为约1.7μmGydF4y2Ba- 2GydF4y2Ba年代GydF4y2Ba- 1GydF4y2Ba被使用了。GydF4y2Ba
数据和材料的可用性GydF4y2Ba
本研究中产生或分析的所有数据均包含在本文及其补充信息文件中。的公司GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba插入线可从诺布尔研究所有限责任公司。GydF4y2Ba
缩写GydF4y2Ba
- LD:GydF4y2Ba
-
漫长的一天GydF4y2Ba
- SD:GydF4y2Ba
-
一天短的一天GydF4y2Ba
- VLD:GydF4y2Ba
-
进行春化处理漫长的一天GydF4y2Ba
- 房间隔缺损:GydF4y2Ba
-
进行春化处理短一天GydF4y2Ba
- 存在:GydF4y2Ba
-
定量逆转录酶PCRGydF4y2Ba
- FR:GydF4y2Ba
-
远红GydF4y2Ba
- WL:GydF4y2Ba
-
白光GydF4y2Ba
- D:GydF4y2Ba
-
黑暗GydF4y2Ba
- FDR:GydF4y2Ba
-
假发现率GydF4y2Ba
- 方差分析:GydF4y2Ba
-
方差分析GydF4y2Ba
参考文献GydF4y2Ba
- 1。GydF4y2Ba
陈芳,陈凤英,陈芳,温建平,王志强,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳,陈芳GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba.生物序列。2015; 8(2):857-67。GydF4y2Ba
- 2。GydF4y2Ba
王志强,王志强,王志强。花期控制及其在植物育种中的应用。植物科学进展。2009;14(10):563-73。GydF4y2Ba
- 3.GydF4y2Ba
格雷厄姆pH,Vance Cp。豆类:重要性和约束更大使用。植物理性。2003; 131(3):872-7。GydF4y2Ba
- 4.GydF4y2Ba
Weller JL,Ortega R.豆类开花时间的遗传控制。前植物SCI。2015; 6(207):1-13。GydF4y2Ba
- 5.GydF4y2Ba
Benlloch R, d'Erfurth I, Ferrandiz C, Cosson V, Beltran JP, Canas LA, Kondorosi A, Madueno F, Ratet P.的分离GydF4y2BaMTPIMGydF4y2Ba证明了GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba一种有用的逆向遗传工具GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba并揭示了GydF4y2BaAP1-likeGydF4y2Ba函数在豆类。植物杂志。2006;142(3):972 - 83。GydF4y2Ba
- 6.GydF4y2Ba
TASEGE M,Wang TL,Wen JQ,Ratet P,Mysore Ks。诱变和超越!理解豆科生物学的工具。植物理性。2009; 151(3):978-84。GydF4y2Ba
- 7.GydF4y2Ba
Young ND, Debelle F, Oldroyd GED, Geurts R, Cannon SB, Udvardi MK, Benedito VA, Mayer KFX, Gouzy J, Schoof H等。这GydF4y2BaMedicago.GydF4y2Ba基因组提供了深入了解根瘤菌共生的进化。大自然。2011;480(7378):520 - 4。GydF4y2Ba
- 8.GydF4y2Ba
张磊,杨志强,杨志强。GydF4y2BaFT.GydF4y2Ba豆科植物开花的基因与调控GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba.植物营养与肥料学报。2013;40(4):491 - 498。GydF4y2Ba
- 9.GydF4y2Ba
陈志强,张丽丽,陈志强,温俊生,陈志强,陈志强。水稻春化和开花时间调控基因的正、反筛选GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba.在:FD B,编辑器。GydF4y2Ba豆科紫花苜蓿模型GydF4y2Ba;2020. p。189-96。GydF4y2Ba
- 10。GydF4y2Ba
Clarkson NM,Russell JS。在年度医学中对核化和光周期的开展反应(GydF4y2BaMedicago.GydF4y2Baspp)。中国农业科学(英文版);26(5):831-8。GydF4y2Ba
- 11.GydF4y2Ba
Wong ACS,Hecht VFG,Picard K,Diwadkar P,Laurie Re,Wen J,Mysore K,Macknight RC,Weller JL。隔离与功能分析GydF4y2Ba致力样GydF4y2Ba基因表明核心作用GydF4y2Ba君士坦斯GydF4y2Ba在开花时间的控制不是进化上保守的GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba.前植物SCI。2014; 5:486。GydF4y2Ba
- 12.GydF4y2Ba
张丽丽,蒋爱萍,张丽萍,张丽萍,张丽萍,姜爱萍,黄丽萍,黄丽萍。MtCDFd1_1基因在紫花苜蓿中过表达对MtFTa1基因表达的影响。植物学报,2019;10(1148):1-14。GydF4y2Ba
- 13。GydF4y2Ba
Ridge S, Sussmilch FC, Hecht VF, Vander Schoor JK, Lee R, Aubert G, Burstin J, Macknight RC, Weller JL。将LATE BLOOMER2作为一个循环自由度因子同源物进行鉴定,揭示了豌豆开花对光周期响应的保守性和发散性特征。植物细胞。2016;28(10):2545 - 59。GydF4y2Ba
- 14。GydF4y2Ba
Hecht v,Nickles Cl,Vander Schoor JK,Liew LC,Jones SE,Lambert MJM,Weller JL。豌豆晚彭罗姆人1是一种吉文藻ortholog,其具有在光周期开花,生糖化和昼夜钟基因同源物的转录调节的作用。植物理性。2007; 144(2):648-61。GydF4y2Ba
- 15.GydF4y2Ba
Liew Lc,Hecht v,Laurie Re,Knowles Cl,Vander Schoor JK,Macknight RC,Weller JL。Die Neutralis和Dest Bloomer 1有助于调节豌豆昼夜时钟。植物细胞。2009; 21(10):3198-211。GydF4y2Ba
- 16.GydF4y2Ba
张丽丽,张丽丽,何海涛,温建强,泰德吉,梅ore KS, Putterill J, Weller JL,等。这GydF4y2Ba苜蓿开花位点TGydF4y2Ba同源物,GydF4y2Bamtfta1.GydF4y2Ba是花期的关键调节剂。植物杂志。2011;156(4):2207 - 24。GydF4y2Ba
- 17.GydF4y2Ba
Jaudal M, Yeoh CC, Zhang L, Stockum C, Mysore KS, Ratet P, Putterill J. Retroelement插入GydF4y2BaMedicago FTA1GydF4y2Ba在春季突变体中的位点消除了春化,但不消除对早花的长日照要求。植物j . 2013; 76(4): 580 - 91。GydF4y2Ba
- 18.GydF4y2Ba
yeoh cc,balcerowicz m,张l,jaudal m,Bricard L,Ratet P,Putiliill J.细贴链接GydF4y2BaFTA1.GydF4y2Ba以花期调节剂为主GydF4y2Baspring1GydF4y2Ba轨迹的GydF4y2BaMedicago.GydF4y2Ba.Plos一个。2013; 8(1):E53467。GydF4y2Ba
- 19.GydF4y2Ba
张X,翟立,王y,田x,张y,吴h,吕某,杨g,李y,王l等。大豆成熟度基因E1的功能守恒与多样化豆类中的同源物。SCI批准。2016; 6:29548。GydF4y2Ba
- 20.GydF4y2Ba
李国栋,李国栋,李国栋,李国栋,李国栋,李国栋,李国栋,李国栋。mtsoc1 -like基因MtSOC1a促进紫花苜蓿开花和初级茎伸长。J Exp Bot. 2018;69(20): 4867-80。GydF4y2Ba
- 21.GydF4y2Ba
Fudge JB, Lee RH, Laurie RE, Mysore KS, Wen J, Weller JL, Macknight RC。GydF4y2BaMedicago truncatula SOC1GydF4y2Ba基因是由促进开花的环境提示上调。前植物SCI。2018; 9(496):1-11。GydF4y2Ba
- 22.GydF4y2Ba
张磊,陈志强,陈志强GydF4y2BaMedicago mtful.GydF4y2Ba在植物和生殖发展期间,基因具有不同和重叠的表达模式和GydF4y2Ba35 s: MtFULbGydF4y2Ba加速开花并导致顶花表型GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba.前群体。2015; 6(50):1-14。GydF4y2Ba
- 23.GydF4y2Ba
张丽丽,陈志强,张丽丽,陈志强。GydF4y2BaMtVRN2GydF4y2Ba是一个PolycombGydF4y2BaVRN2-likeGydF4y2Ba在模式豆科植物中抑制向开花过渡的基因GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba.植物j . 2016; 86(2): 145 - 60。GydF4y2Ba
- 24.GydF4y2Ba
张立文,张立文,张立文,张立文GydF4y2BaMedicago Svp.GydF4y2Ba基因导致花的缺陷和延迟开花GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba但只影响花的发育GydF4y2BaMedicago.GydF4y2Ba.J Exp Bot。2014; 65(2):429-42。GydF4y2Ba
- 25.GydF4y2Ba
Hoocker U. E3泛素连接酶COP1 / SPA的活动,光信号中的一个按键压缩机。CurrOp植物BIOL。2017; 37:63-9。GydF4y2Ba
- 26.GydF4y2Ba
Podolec R,Ulm R.光感受器介导的COP1 / SPA E3泛素连接酶的调节。CurrOp植物BIOL。2018; 45:18-25。GydF4y2Ba
- 27.GydF4y2Ba
李,李G,王H,王邓x光敏色素信号机制。拟南芥的书。2011;9:e0148。GydF4y2Ba
- 28.GydF4y2Ba
王志强,王志强,王志强,等。光周期开花过程中CONSTANS蛋白的调控。科学。2004;303(5660):1003 - 6。GydF4y2Ba
- 29.GydF4y2Ba
Weller JL, Murfet IC, Reid JB。在对远红光敏感性降低的豌豆突变体中,光敏色素a在昼长检测中具有重要作用。植物杂志。1997;114(4):1225 - 36。GydF4y2Ba
- 30.GydF4y2Ba
Weller JL, Batge SL, Smith JJ, Kerckhoffs LHJ, Sineshchekov VA, Murfet IC, Reid JB。在豌豆中,PHYA基因的一个显性突变增强了对光的响应,并破坏了光敏色素A的光依赖性降解。植物生理学报,2004;135(4):2186-95。GydF4y2Ba
- 31。GydF4y2Ba
张勇,孙军,夏辉,赵超,侯丽,王波,李爱华,陈敏,赵胜,王小霞。花生光敏色素的特性及其在花生荚早期发育中的调控作用。《公共科学图书馆•综合》。2018;13 (5):-e0198041。GydF4y2Ba
- 32。GydF4y2Ba
Hecht V, Foucher F, Ferrandiz C, Macknight R, Navarro C, Morin J, Vardy ME, Ellis N, Beltran JP, ramau C, et al.;保护GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba模式豆科植物的开花基因。植物杂志。2005;137(4):1420 - 34。GydF4y2Ba
- 33。GydF4y2Ba
李志强,李志强,李志强,等。拟南芥幼苗内源光敏色素a的动态特性研究。植物杂志。1999;121(2):571 - 7。GydF4y2Ba
- 34。GydF4y2Ba
Weller JL,Beauchamp N,Kerckhoffs LHJ,Platten JD,Reid JB。Phytochromes A和B在豌豆中脱硫和开花中的相互作用。工厂J. 2001; 26(3):283-94。GydF4y2Ba
- 35。GydF4y2Ba
光敏色素在拟南芥发育中的作用。中国农业科学。2010;61(1):11-24。GydF4y2Ba
- 36。GydF4y2Ba
刘波,金泽华,刘志刚,刘志刚。大豆光敏色素A基因复制与光响应的相关性研究。遗传学。2008;180(2):995 - 1007。GydF4y2Ba
- 37。GydF4y2Ba
Watanabe S, Hideshima R, Xia Z, Tsubokura Y, Sato S, Nakamoto Y, Yamanaka N, Takahashi R, Ishimoto M, Anai T,等。大豆成熟位点E3相关基因的图位克隆。遗传学。2009;182(4):1251 - 62。GydF4y2Ba
- 38。GydF4y2Ba
Weller JL,Vander Schoor JK,Perez-Wright Ec,Hecht V,GonzálezM,Capel C,Yuste-Lisbona FJ,Lozano R,Santalla M. PhotoPeriod适应的并行起源在普通豆的双重驯化之后的PhotoPeriod适应。J Exp Bot。2019; 70(4):1209-19。GydF4y2Ba
- 39.GydF4y2Ba
公园BM。拟南芥中缺光敏色素a的长胚轴突变体。植物学报1993;5(1):39-48。GydF4y2Ba
- 40。GydF4y2Ba
范图宁,陈志强,陈志强,等。番茄远红光不敏感、光敏色素A缺陷突变体的研究。中国科学(d辑:地球科学)1995;GydF4y2Ba
- 41.GydF4y2Ba
孔凡,刘波,夏志,Sato S, Kim BM, Watanabe S, Yamada T, Tabata S, Kanazawa A, Harada K,等。开花位点LOCUS T的两个协调调控同源基因参与了大豆光周期开花的调控。植物杂志。2010;154(3):1220 - 31所示。GydF4y2Ba
- 42.GydF4y2Ba
陈志强,陈志强,陈志强,等。二倍体快速高效转化的研究进展GydF4y2BaMedicago Truncatula.GydF4y2Ba和GydF4y2BaMedicago Sativa.GydF4y2Bassp。Falcata系在体细胞胚胎发生方面有改善。植物学报1998;17(5):345-55。GydF4y2Ba
- 43.GydF4y2Ba
Livak KJ, Schmittgen TD。使用实时定量PCR和2-[Delta][Delta] CT方法分析相对基因表达数据。方法。2001;25(4):402 - 8。GydF4y2Ba
- 44.GydF4y2Ba
Bookout AL, Mangelsdorf DJ。核受体信号通路的实时定量PCR分析方案。核接收信号。2003;1:e012。GydF4y2Ba
确认GydF4y2Ba
我们感谢Andrew Jiang,Julia Wei,Lulu Zhang和Geoffrey Thomson进行了技术援助和评论。我们感谢Revel Drummond提供和设置远红LED阵列。GydF4y2Ba
资金GydF4y2Ba
这项工作得到了新西兰马斯登基金(GydF4y2Bawww.royalsociety.org.nz项目/基金/马斯登/GydF4y2Ba)合约14-UOA-125判给JP。该基金用于聘请MJ作为研究人员,并用于购买消耗品和研究中使用的其他材料。它也被用于研究的设计、数据的收集、分析和解释以及手稿的写作。这GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba国家科学基金会(DBI 0703285和IOS-1127155)和贵族研究机构,LLC提供了线路发展和逆向遗传学筛查。GydF4y2Ba
作者信息GydF4y2Ba
从属关系GydF4y2Ba
贡献GydF4y2Ba
MJ和JP设计了这项研究,进行了实验,进行了数据分析,并撰写了论文。JW和KSM提供了GydF4y2BaTnt1GydF4y2Ba行。所有作者都已阅读并批准了最终稿。GydF4y2Ba
相应的作者GydF4y2Ba
伦理宣言GydF4y2Ba
伦理批准和同意参与GydF4y2Ba
不适用。GydF4y2Ba
同意出版GydF4y2Ba
不适用。GydF4y2Ba
相互竞争的利益GydF4y2Ba
作者们宣称他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba
附加信息GydF4y2Ba
出版商的注意事项GydF4y2Ba
Springer Nature在发表地图和机构附属机构中的司法管辖权索赔方面仍然是中立的。GydF4y2Ba
补充信息GydF4y2Ba
附加文件1图S1GydF4y2Ba
来自温带豆类和拟南芥的植物样蛋白的序列比对.PDF。使用佐动软件包中可用的肌肉插件对所推导的氨基酸序列进行对齐[版本11.1.5(GydF4y2Bahttp://www.geneious.com/GydF4y2Ba)]。突出显示的域包括n端扩展(GydF4y2Ba《国家贸易评估报告》GydF4y2Ba),per-arnt-sim(GydF4y2Ba不是GydF4y2Ba),CGMP磷酸二酯酶/腺苷酸环酶/ FHLA(GydF4y2BaGAFGydF4y2Ba)和光敏色素(GydF4y2BaPHY.GydF4y2Ba),包括n端感光核心模块。c端调控模块由含有两个PAS重复序列的PAS相关域(PRD)组成(GydF4y2BaPAS-A.GydF4y2Ba和GydF4y2BaPAS-BGydF4y2Ba)和组氨酸激酶相关结构域(GydF4y2BaHKRD.GydF4y2Ba)[27]采用的域名。在:GydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳GydF4y2BaCa:GydF4y2Ba中投arietinumGydF4y2Ba(鹰嘴豆),LJ:GydF4y2BaLotus粳稻GydF4y2Ba(莲花),Mt:GydF4y2BaMedicago Truncatula,GydF4y2BaPs:GydF4y2BaPisum sativum.GydF4y2Ba(豌豆),TP:GydF4y2Ba三叶草pratenseGydF4y2Ba(红三叶草)。相同和相似的残留物用黑色突出显示。GydF4y2Ba
附加文件2。GydF4y2Ba
表S1。primers.pdf列表。GydF4y2Ba
权利和权限GydF4y2Ba
开放访问GydF4y2Ba本文根据创意公约归因于4.0国际许可证,这允许在任何中或格式中使用,共享,适应,分发和复制,只要您向原始作者和来源提供适当的信贷,提供了一个链接到Creative Commons许可证,并指出是否进行了更改。除非信用额度另有说明,否则本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创造性公共许可证中,除非信用额度另有说明。如果物品不包含在物品的创造性的公共许可证中,法定规定不允许您的预期用途或超过允许使用,您需要直接从版权所有者获得许可。要查看本许可证的副本,请访问GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/GydF4y2Ba.Creative Commons公共领域奉献豁免(GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/GydF4y2Ba)适用于本文提供的数据,除非在数据的信贷额度中另有说明。GydF4y2Ba
关于这篇文章GydF4y2Ba
引用这篇文章GydF4y2Ba
温,迈索尔,k。sGydF4y2Ba等等。GydF4y2BaMedicago.GydF4y2Ba巴GydF4y2Ba促进开花、初生茎伸长和开花时间基因的表达。GydF4y2BaBMC植物杂志GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba329(2020)。https://doi.org/10.1186/s12870-020-02540-0.GydF4y2Ba
已收到GydF4y2Ba:GydF4y2Ba
公认GydF4y2Ba:GydF4y2Ba
发表GydF4y2Ba:GydF4y2Ba
迪伊GydF4y2Ba:GydF4y2Bahttps://doi.org/10.1186/s12870-020-02540-0.GydF4y2Ba
关键词GydF4y2Ba
- 巴GydF4y2Ba
- 光周期开花时间GydF4y2Ba
- Medicago.GydF4y2Ba
- 拟南芥GydF4y2Ba
- 豆科植物GydF4y2Ba
- FTA1.GydF4y2Ba
- E1.GydF4y2Ba
- 富尔语GydF4y2Ba
- SOC1GydF4y2Ba
- 主茎伸长GydF4y2Ba