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【资料备份】开花机器的工作原理

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为什么月月粉开花全年无休?为什么有的品种可以复花但一年也见不了几朵?为什么有的品种长大才勤花?
开花机器的始祖月月粉镇楼。



参考文献 蔷薇属开花基因RoKSN和RoFT的序列多样性研究_李远波


IP属地:广东1楼2021-11-17 17:03回复
    先说说一季花的蔷薇是如何开花的。
    在经历低温春化后,蔷薇内部的赤霉素含量先升高再下降。外部表现是蔷薇的长枝条上下都迅速萌发出大量芽点。芽点快速生长出5~7叶子片但是不伸长呈盲芽状。这并不是真的盲芽,而是蔷薇在进行花芽分化。蔷薇花芽分化与短日照有关(这也是为什么一些复花不好的古老月季秋天复花)。之后这些"盲芽"迅速伸长,可以在枝条顶部发现花蕾,蔷薇准备开花了。花期过后,一季花的蔷薇赤霉素含量迅速上升,抑制了新的花芽分化,表现为一季花;而重复开花的月季含量基本不变。
    抑制花芽分化的基因就是图里的RoKSN。



    IP属地:广东2楼2021-11-17 17:03
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      RoKSN的表达受赤霉素,低温的调控。这也是春化的原理。在利用月月粉光叶蔷薇测交实验中,发现了两个抑制花芽分化的基因(重复开花受两个隐性基因控制),一个现在还未被定位,另一个是楼上圈里的roKSN。多季花的RoKSN基因发生突变失活,花芽分化不再受抑制,就可以愉快地复花了。(四季草莓也是roKSN基因失活,一年四季都能开花。)


      RoKSN基因受赤霉素 春化调控。
      赤霉素促进RoKSN表达进而抑制开花,春化途径抑制roKSN表达进而开花。对一季花的蔷薇使用赤霉素抑制剂可以缩短童期(从播种到开花的年限),但不能使一季花变多季花。

      许多野生蔷薇都能零星复花,但是做不到月月粉一样全年无休。这是因为roKSN基因有一只一个等位基因。月月粉,玫瑰体内roKSN完全失活,而秋大马士革的roKSN基因部分失活,复花不稳定。秋天短日照可以促进花芽分化(目前还未见详细研究),再加上部分失活的RoKSN不那么强的抑制,秋大马士革在秋也能零星复花了。这是因为roKSN基因不只有一个等位基因。


      IP属地:广东3楼2021-11-17 17:04
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        RoKSN基因座上有三个等位基因 野生型wt , copia , LTR。 copia, LTR 分别插入了不同长度的转座子,copia完全失活 LTR活性下降。

        研究人员检测了一些品种的roKSN。
        月月粉 old blush ,皱叶玫瑰系 金边玫瑰 rugosa 现代H T 基因为copia纯合 ,平阴玫瑰是copia/ LTR ,大马士革未检出 大马士革亲本腺果蔷薇是 LTR/ wt,其它一些有复花基因原种也是LTR/ wt。
        月月粉: old blush


        皱叶玫瑰系



        IP属地:广东4楼2021-11-17 17:04
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          现代ht 基因型都是copia纯合。
          在前一段时间公布的月季全基因组中,也提到 la France 法兰西 继承了 月月粉 old blush 的复花基因 。


          以上可以看出,月月粉、玫瑰的复花基因copia真是独一无二,其它蔷薇原种再怎么折腾,比如(秋大马士革 波兰特月季) 也很难达到稳定的复花和勤花。也容易理解玫瑰系在没有月月粉参与下也能有不错的开花性


          IP属地:广东5楼2021-11-17 17:05
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            除了可以拥有最强的复花基因 copia,月月粉还有一个大招 决定勤花程度的roFT 。月月无休,一波未谢一波又开很大程度与之相关。同时 roFT基因具有多效性,童期短,分枝多,对日照长短不敏感(夏季花量不受影响)也与之相关。


            IP属地:广东6楼2021-11-17 17:06
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              先复习一下控制月季花芽分化的过程
              圈里面就是roFT基因,对花芽分化起促进作用


              IP属地:广东7楼2021-11-17 17:06
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                roFT基因表达产物可以促使营养生➡生殖生长,可以缩短两次开花间隔时间,达到植株上一直有枝条开花的效果,同时也会使月季童期变短,甚至种子发芽后长出5片真叶就可以开花。
                能复花的玫瑰童期比月月粉,香水月季长,在转入外源F T基因后,玫瑰的童期大大缩短。玫瑰、月月粉都能复花,但是月月粉远比玫瑰勤花,这种差异似乎是由于roFT基因:玫瑰缺乏更具活性roFT基因。



                IP属地:广东8楼2021-11-17 17:07
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                  研究人员对一些野生种和栽培品种的roFT基因进行测序,基本确定roFT基因的突变和勤花有关。研究人员比较了野生种和栽培品种的roFT基因变异多少,发现栽培品种的roFT基因经历了强烈的选择,从而得知roFT与开花开花有关。基本可以推测出,月月粉的勤花是一个显性性状,由一个活性更强,表达产物更多的roFT突变基因引起。



                  IP属地:广东9楼2021-11-17 17:07
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                    FT基因在植物中普遍存在,在其它植物的研究中,发现FT基因具有多作用。
                    FT基因位于 花芽分化信号通路的关键位置,多种影响花芽分化的因素,如日照长短,春化等,都会影响到 F T基因,进而影响开花。
                    一些月季品种夏季长日照懒花,或者在无春化区开花稀疏 可能都与roFT基因有关。


                    IP属地:广东10楼2021-11-17 17:07
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                      同时, roFT基因还可能影响株形。F T基因表达可以促进侧枝产生,形成二级枝,三级枝,并在分枝上开花,而不是一笋冲天,只在笋顶端顶着一朵花/一枝花序。
                      月月粉经常可以观察下图现象(这个应该不是月月粉,之前看到过一个很明显的图没保存找不到了),多头花是在二级分枝而不只是花序上出(二级分枝有叶子花序没有叶子),而且与中心主花同时开放。可能这也是roFT基因的影响。



                      IP属地:广东11楼2021-11-17 17:08
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                        即使是可以复花的月季(可以在播种后第一年开花),童期长短也不一位置,最快的植株可以在长出五片真叶时开花,而有的则长更多叶片才能开花。注意下面月季播种苗真叶的数量。
                        借用花友的例子




                        IP属地:广东12楼2021-11-17 17:08
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                          可以推测,五叶开花的实生苗往往更加勤花,而这种勤花性也体现在扦插小苗上---牙签开标准花。
                          月月粉为例:





                          IP属地:广东14楼2021-11-17 17:09
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