油松FT/TFL1-like基因表达模式与调控分析

摘要 【目的】 PEBP基因家族的FT-like与TFL1-like亚基因家族在被子植物生殖发育调控网络中处于核心调控节点,而在针叶树中,仅存在未分化的FT/TFL1-like亚基因家族。研究表明针叶树FT/TFL1-like可能在生殖发育、生长节律及休眠过程中发挥重要功能。然而,目前关于针叶树FT/TFL1-like基因系统的表达模式与不同环境因子对其表达的调控仍然缺乏深入认识。【方法】 本研究从油松中分离得到两个FT/TFL1-like基因,分别命名为PtTFL1与PtTFL2,对它们在不同组织、不同发育阶段雌雄球花、休眠与解除休眠过程中针叶、深冬相对高温、不同光质与光周期处理中的表达水平进行了系统分析。【结果】 PtTFL1仅在花粉中特异表达,在其他组织中只有痕量表达或不表达。而PtTFL2表达范围非常广泛,且在芽组织中的表达丰度显著高于其他组织,二者在快速增殖的愈伤组织中均无明显表达;另外,对PtTFL2在不同环境下表达水平进行分析发现,PtTFL2在芽、针叶休眠时期大量积累,且随着休眠解除表达量水平持续降低;在不足以打破休眠的相对高温处理下,PtTFL2的表达受到极显著的抑制;短日照下远红光处理可以高效诱导PtTFL2的表达。【结论】 由此可知,PtTFL1在油松生殖发育进程中的特异性可能与花粉成熟过程相关,而PtTFL2可能参与更多其他发育调控,但二者均不是维持细胞活性所必须的基因;秋季环境条件非常利于PtTFL2在针叶、芽中大量表达,其表达模式与休眠过程高度相关,但PtTFL2对温度响应过于敏感,其在针叶、雌雄球花中的表达模式很可能是对温度响应的结果,这表明PtTFL2自身的表达可能并不足以维持休眠,也并不作为球花发育调控中的控制因子,而很可能只是作为一个温度、短日照远红光信号的感受与传递因子。本研究为深入理解FT/TFL1-like基因在油松生殖与休眠等重要发育过程中的功能,揭示不同环境因子对其表达的调控作用提供了重要依据