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实验室前期从自创小麦渐渗新品种山融3号(SR3)中克隆得到一个去乙酰化酶基因(TaHD2C)。研究发现,该转TaHD2C基因拟南芥过表达系具有晚花表型,且对干旱、盐碱等胁迫不敏感。本研究通过对TaHD2C基因启动子分析,推测该基因可能具有与温度胁迫相关功能。故以野生型(WT)、2个转TaHD2C拟南芥过表达系(OE17和OE46,简称OE系)和拟南芥AtHD2C突变体(athd2c,简称mu)为研究对象,开展以下实验。结果如下: 1、实验室中对WT、OE系及mu进行低温胁迫实验。将在培养皿中生长18d的植株进行-20℃的低温1h,1.5h和2h胁迫处理,然后置于4℃解冻12h,22℃长日照恢复7d后拍照并统计各系死亡率,发现与未经冷处理的WT、OE系及mu相比冷处理后的OE系死亡率低,叶片受冷损伤低,叶绿素含量高;DAB及NBT染色也显示,2个OE系着色均浅于WT和mu,H2O2及O2-含量亦低于WT和mu。低温胁迫前后2个OE系植株中标志着膜损伤程度的MDA含量和电解质渗漏率显著低于WT和mu。以上结果证实OE系具有比WT和mu强的抗冷性。 2、将以上经低温胁迫处理的WT、OE系及mu植株种植于到营养土中继续生长,观察发现OE系的晚花表型被恢复,抽薹时间与WT和mu基本一致。进一步追踪该花期转变发生的变化,实验中继续将获得的种子繁种两代(称作冷处理组后代),此花期转变的表型仍然保持。 3、对冷处理组后代进行冷胁迫表型、冷胁迫相关理化指标测定及相关marker gene的表达量分析,结果显示转TaHD2C拟南芥过表达系的抗冷表型在后代中稳定存在。 4、在冷处理组后代中观察到拟南芥OE系的抽薹时间基本恢复到与WT和mu一致。实验中,与未经冷处理组相比冷处理后代OE系花期转变通路中光周期相关的FT、AP1表达上调,春化相关的FLC表达下调,VRN2表达上调。VRN1/2与VIN3可通过形成蛋白复合体参与FLC的组蛋白去乙酰化过程,使FLC的表达受到抑制,过表达拟南芥的开花提前。 上述结果表明,TaHD2C基因提高了拟南芥抗冷性,且能在后代中稳定遗传;低温胁迫调控了花期转换整合因子FT和FLC的表达改变,使过表达拟南芥的晚花表型被恢复。