中文摘要
光温互作是大豆发育生理生态学研究的重点和难点之一。已有的光温互作模型难以解释许多现象。本课题组在对大豆开花逆转现象和长日效应的研究中发现,温度对大豆发育的作用取决于光照条件。我们提出,光周期决定发育的方向,温度决定发育的速度,温度的作用以光周期决定的方向为前提。这一模式与多种光温互作现象相吻合。本项目拟在人工控制条件下进行不同光温组合实验,以期进一步明确大豆光温互作的方式,完善光温互作的新模式。同时,以光周期反应关键基因CONSTANS和受光周期严格调控的GmNMH7基因的表达量为指标,从分子水平上度量光温互作效应的大小。本项目的结果将有助于进一步揭示大豆生长发育过程中光周期和温度的相互关系,深化大豆的发育生理学研究,为大豆发育调控、引种、播期调节、品种发育特性改良等提供理论依据,同时,对其它作物的同类研究也有重要借鉴价值。
结题摘要
大豆是光周期反应敏感的短日照喜温作物,光周期和温度直接影响其生长发育和产量形成。本项目以光周期反应敏感品种自贡冬豆为材料,出苗后进行13天、每天12h的短日处理确保其顶端花序的分化,而后置于不同光温组合条件下,观察光温互作对大豆发育速度和顶端花序类型和形态的影响。结果表明,在持续短日条件下,高温会加强短日照对生殖发育的促进作用,加速开花;而植株被转入16h长日照条件下时,高温则加强长日照对生殖发育的抑制作用,延迟开花,提高植株顶端营养器官的比例,导致开花逆转。上述现象与课题组先前提出的光温互作模式相吻合,即光周期决定发育的方向,温度决定发育的速度,温度的作用取决于光周期所决定的发育方向。课题组通过RACE等分子生物学方法,成功克隆了植物光周期途径的信号整合因子FT在大豆中的同源基因GmFT,并通过基因表达分析和模式植物转化实验证明GmFT在大豆光周期反应中起关键作用,其表达量受光周期的直接调控,是度量大豆光温互作效应的良好分子指标。本项目的结果有助于进一步揭示大豆生长发育过程中光周期和温度的相互关系,深化大豆的发育生理学研究,为大豆生长发育的调控和改良提供理论依据。
