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开花是高等植物从营养生长向生殖生长阶段转变过程,植物在适当的时候开花,有利于种族的延续。开花时间与植物本身遗传因素和环境状况有关。开花调控方式被归结为:光周期、春化、自主、赤霉素、年龄和温度等途径,各调控途径之间互相交叉。开花促进因子FLOWERING LOCUS T(FT)蛋白是各条途径重要整合子,FT蛋白在叶片产生,运到顶端分生组织,从而使开花得到调控。植物激素乙烯是调节植物开花时间内部因子,1-氨基-环丙烷羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)是乙烯合成前体物质。ACC合酶(ACC synthase,ACS)是ACC生物合成限速酶。模式植物拟南芥基因组包含12个ACS基因(ACS1-12)。其中,ACS1、ACS6和ACS7功能缺失后开花时间提前,但是三个单基因突变体乙烯含量的变化各不相同。本研究关注ACS7参与开花时间调节机制。本课题首先研究ACS7表达活性与开花时间之间的关系。从拟南芥种子资源中心购得功能缺失acs7-1突变体种子,筛选获得纯合突变体种子。农杆菌浸染法创制了回补株系(ACS7/acs7-1)和超表达转基因株系(ACS7-OE)。生长表型观察显示:长日照条件下,与WT相比,突变体acs7-1开花时间提前,莲座叶数减少;ACC和GA处理条件下,acs7-1开花时间仍然比WT提前;回补株系ACS7/acs7-1可以恢复acs7-1的早花表型,说明ACS7可能对开花调控具有专一性。生理表型研究显示:与WT相比,acs7-1中乙烯和ACC的含量无显著变化,暗示:acs7-1开花时间提前不依赖ACC或乙烯含量,应该存在着其它机制。分子机制探索显示:WT叶片中ACS7表达活性较高;acs7-1叶片中,FT的表达量升高。接着,我们探寻与ACS7相互作用的开花相关因子。以ACS7为诱饵蛋白,进行了酵母文库的筛选。酵母文库筛选出53个可能和ACS7发生相互作用的候选蛋白,经序列比对和分析,其中包括开花相关因子FT。研究ACS7与FT互作关系发现:ACS7和FT在酵母中发生相互作用;双分子荧光和Pull down实验结果也同样证明ACS7和FT发生相互作用。以上研究结果表明:ACS7表达活性可能参与开花时间调节。ACS7在叶片表达,与FT生物合成部位一致,因此推测,ACS7与FT在叶片相互作用,阻碍了 FT向茎尖组织运输,从而阻碍开花启始。我们继续观察FT蛋白在叶片和茎尖的积累,后续实验还在进行中。