新型肥药增效剂：γ-氨基丁酸（二）促进拟南芥开花的机理研究_肥料应用_191农资人

只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2020-06-29

  摘要：为了探讨γ-氨基丁酸(GABA)对拟南芥植物开花的影响机制，以3种不同浓度（1、5，10 mmol/L）的GABA采用隔天喷施的方法，处理7天龄的拟南芥幼苗至4周龄，以双蒸水作为对照，观察拟南芥的开花时间的变化。结果表明，在长日照（16 h光照/8 h黑暗）和短日照（8 h光照/16 h黑暗）条件下，GABA能不同程度地促进拟南芥早开花 2~5 天。运用荧光定量 PCR 技术，对开花途径的开花抑制因子基因Flowering Locusc C（FLC）、自主开花途径基因FCA(FLOWERING TIME CONTROL PROTEIN FCA)和花序分生组织特征基因LEAFY（LFY）的表达进行研究。与对照相比，GABA处理下调FLC的表达2~5倍，而促进FCA（1.5~6倍）和花序分生基因LFY（3~11倍）的表达。初步的实验结果表明，GABA对拟南芥开花的促进作用有可能通过上调FCA的表达，抑制FLC从而促进LFY的表达而最终促进植物提早开花。

1、结果与分析
1.1 不同浓度γ-氨基丁酸(GABA)对拟南芥的开花时间表现出促进效应
  长日照条件下，不同浓度的GABA喷施对拟南芥的开花时间有不同程度的影响。不喷施 GABA 以双蒸水做对照的拟南芥开花时间约为 27 天，而用10 mmol/L GABA 处理的植物体开花时间提前了 4~5天；而当GABA浓度为1 mmol/L、5 mmol/L时，开花时间提前了大约2~3天（图1A）。在短日照处理条件下，也得到了类似的实验结果（图 1B）。上述实验均基于 3 次生物学重复，结果表明，不同浓度γ-氨基丁酸(GABA)对拟南芥的开花时间表现出促进效应。

A：长日照处理；B：短日照处理

图1 不同GABA浓度处理对拟南芥开花促进作用的影响
本研究初步探讨了γ-氨基丁酸(GABA)对拟南芥开花的影响。在长日照和短日照处理的情况下，喷施GABA 的植株较之对照有不同程度的促进开花的现象。笔者选取了开花调控途径中的3个关键基因，即FLC（植物开花的负调控因子）、LFY（花序分生组织特征基因）和 FCA（植物自主开花途径的开花促进因子），运用荧光定量PCR方法，从基因转录水平上初步探讨了GABA信号对这3个基因的表达的调节。结果显示GABA的喷施抑制了FLC的表达，但促进了FCA和 LFY 的表达量，表明 GABA 信号至少是通过调控FLC、FCA、LFY基因的表达量来影响开花时间的。这一研究结果为探讨农业上通过 GABA 的施用调控植物开花的可能性提供了新的思路。

作者：张瑞琦，赵丽，覃永华，徐鑫，余光辉
（中南民族大学生命科学学院/生物技术国家民委重点实验室，武汉 430074）
本文节选自《γ-氨基丁酸促进拟南芥开花的机理研究》