ERF转录因子（TFs）参与植物的代谢、生长和发育的调控以及植物对环境刺激的反应，是作物遗传调控的重要靶点。在此，为了研究菊花CmERF3 基因在花期调控过程中的作用，本研究采用农杆菌介导的花粉管侵染法将超表达载体pDEST-35AA-SRDX –BCKH-CmERF3转入野生型拟南芥，获得相应的转基因株系，并对转基因株系进行花期观察及半定量分析CmERF3的表达情况，此外利用实时荧光定量PCR实验分析下游相关基因的变化。结果显示CmERF3超表达转基因拟南芥开花时间早于野生型，表现为抽薹时的莲座叶数少于野生型。实时荧光定量PCR表明，在转基因植株中，一些已知的促进开花的基因，如AtAP1、AtSPL4、AtFD、AtSOC1的表达量有不同程度的上调，而成花抑制子AtTOE2并没有发生变化。综上所述， CmERF3可能通过上调成花促进基因的表达，从而促进拟南芥提前开花。
目录
摘要1
关键词1
Abstract...1
Key words...1
引言1
1材料与方法..2
1.1材料...3
1.1.1 植物材料与菌株.3
1.1.2 试剂与仪器.....3
1.2 方法..3
1.2.1野生型拟南芥播种及移栽3
1.2.2农杆菌介导的花粉管通道法转化拟南芥..3
1.2.3拟南芥转基因苗筛选..3
1.2.4 CmERF3转基因拟南芥表型观察..4
1.2.5 植物RNA提取及反转录成cDNA基因.....4
1.2.6 CmERF3转基因材料的半定量分析及下游部分开花基因的定量分析5
1.2.7 统计分析.....5
2 结果与分析.6
2.1 CmERF3转基因拟南芥阳性苗鉴定结果...6
2.2 CmERF3转基因拟南芥表型观察.......7
2.3 CmERF3转基因拟南芥开花调控基因定量分析8
3 讨论.9
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致谢.........9
参考文献...10
 菊花CmERF3基因在拟南芥中的遗传转化分析
引言
菊花(chrysanthemum morifolium)种类繁多，色彩艳丽，是世界四大切花之一，具有良好的观赏性状和较高的经济价值，在花卉产业中占据着重要的位置。但多数菊花品种属典型的短日照植物，花期相对集中。目前主要通过光温调控以实现周年生产供应，能耗成本高昂。作为观花植物，研究花期调控的分子机制，进行花期改良，推动菊花周年生产供应，以适应市场的需求，具有重要意义。
植物花芽分化是植物从营养生长向生殖生长转变的重要阶段，由内部发育和环境因子共同决定，目前对植物开花时间调控的理解主要是通过对模式植物拟南芥成花的生理学和遗传学的研究而获得的[1]。已有研究表明，拟南芥成花调控途径有光周期途径、春化作用、自主途径、温度途径、赤霉素途径以及年龄途径等6条途径调控[1]，这6种成花调控途径共同构成了复杂精密的调控网络。而乙烯作为一种植物激素，对植物开花调节具有重要作用，例如：对花生喷施不同浓度的乙烯利，能够使花生单日开花数量降低，以及减小花生花瓣面积[2]；在秋季对厚壳扁桃7620喷施乙烯利，可延缓其次年开花期311 d[3]；在黄瓜幼苗期喷施一定浓度的乙烯利可促进其雌花分化[4]；对“洛阳红”牡丹喷施乙烯利，花朵开放速度加快，且花径增大率上升[5]；乙烯对切花月季的影响因品种而异，如“天使”、“墨西德斯”对乙烯利表现出促进开花、缩短瓶插寿命，而“红衣主教”则表现为延迟花朵开放，“唐娜小姐”则对乙烯利处理不敏感[6]；对处于花芽分化期之前的苹果树喷施乙烯利，可促进其花芽分化，而在花期喷施乙烯利则有较好的疏花作用[7]；用适宜浓度乙烯利喷施香石竹切花，可使其开花提前，增加花枝重和最大花径，但高浓度的乙烯利会对香石竹切花造成花瓣变色、坏色、畸形等明显伤害[8]；对菊花喷施660 mg/L的乙烯利，可抑制花芽分化，且能够延迟瓜叶菊花期[9]。
AP2/ERF转录因子家族是植物最大转录因子家族之一，是一类可与基因启动子区域的顺式作用元件结合，进而参与基因调控与表达的DNA结合蛋白，在调控植物生长发育与逆境胁迫中具有重要作用[10]。根据AP2/ERF保守结构域的数量和序列差异性，可将AP2/ERF转录因子家族分成五个亚族，ERF亚家族是其中成员之一，这个亚家族基因含有一个保守的AP2结构域，以其结合位点可分为两类：一类通过与靶基因GCCbox结合来对其转录进行调控，从而参与乙烯、茉莉酸和水杨酸等激素的信号转导途径；另一类通过结合CCGAC位点参与多种非生物胁迫途径[11]。
ERF乙烯响应因子处于乙烯信号转导途径的最下游，可与基因组上游的AGCCGCC元件特异性结合，从而参与乙烯应答，进而调节多种植物生长发育过程[12]。Zhao 等[13]研究发现，抑制水稻中OsERF3 基因的表达，可减少水稻根冠的长度和数量，通过甲苯胺蓝染色观察发现其根冠发育被推迟，由此推测 ERF3 基因有助于促进根冠形成；Lu等[14]在研究中发现，过表达黄花蒿AaERF1和AaERF2基因会使得青蒿素合成路径中的关键酶CYP71AV1的表达增强，从而导致青蒿素积累量增加；而抑制AaERF1和AaERF2基因表达后，青蒿素合成明显受到降低。此外，ERF转录因子作为乙烯响应因子，在成花调节中也扮演着重要角色。例如：Chandler等[15]的研究发现，不论在长日照还是短日照条件下，ERF12参与调控拟南芥花发育，且表现出明显的促进成花转变作用；将水稻OsERF1基因异源转化拟南芥出现明显的晚花的表型，花期约推迟30d[16]；在拟南芥中超表达AtERF1基因，转基因植株在短日照条件下出现延迟抽薹的表型，这可能与LFY和SOC1的转录水平下调有关，而GA处理转基因植株后可以抑制短日照晩花的表型并且恢复LFY和SOC1的表达水平[17]；将菊花CmERF110异源转化拟南芥出现开花提前的现象，定量分析表明可能该基因影响光周期路径AtCO、AtFT等基因的表达[18]。

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