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植物春化作用的生理生化变化

发布时间:[2020-2-28 11:15:57]

        春化作用是一个复杂的代谢过程,不同时期对代谢抑制剂的反应完全不同。以冬小麦为例,根据低温诱导过程中植物体内代谢反应的水平不同,认为春化过程前期是糖类氧化和能量代谢的旺盛时期,中期是核酸代谢的关键时期,中后期是蛋白质起主动作用的时期。这说明春化作用是多种代谢方式顺序作用的结果,并可能由多种基因所调控。

        实验表明,在经春化处理后的冬小麦幼芽中得到的mRNA,能翻译出相对分子质量为多肽,而未经春化的冬小麦则不能翻译出多肽。因此低温首先是在转录水平上进行调节,产生一些特异的mRNA,并在低温下翻译出相应的蛋白质,导致代谢方式或生理状态发生重大变化。进一步研究得到Ver17、Ver69和Ver203等3个与春化相关的cDNA克隆。利用反义基因技术观察到,经部分春化处理的转反义基因植株与对照相比,开花显著地被抑制,因此认为,Ver203很可能是控制春化过程进行的关键基因之一。

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        近年来分子机理研究表明,低温可改变基因表达,导致DNA去甲基化而开花。例如,以DNA去甲基化剂5-氨胞苷处理报南芥晚花型突变体和冬小麦,总DNA甲基化水平降低,开花提早;而拟南芥早花型突变体和春小麦对5-氨胞苷不敏感。因此认为拟南芥晚花型突变体之所以迟开花,是由于它的基因被DNA甲基化堵塞而不能表达,由此提出春化基因去甲基化假说。
        近期以长日植物拟南芥不同生态型和突变体研究表明,开花阻抑物基因(FLC)可能是春化反应的关键基因。在非春化植株的顶端分生组织中,FLC强烈表达,但低温处理后FLC表达水平就减弱。低温处理时间长,FLC表达越弱。低温抑制FLC表达,最终使植物转向生殖生长。

        小麦、油菜、燕麦等多种作物经过春化处理后,体内赤霉素含量增多。一些需要春化的植物(如二年生天仙子、白菜、甜菜、胡萝卜等)未经低温处理,如施用赤霉素也能开花。实验证明,未经低温处理的胡萝卜,如每天用10ug赤霉素连续处理4周,也能抽薹开花,这表明赤霉素可以某种方式代替低温的作用。

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本文来源于:http://www.hyscc.com/news/news_82.html

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