蝴蝶兰生物钟基因（DhGI1）的功能分析及调控网络解析

阐明蝴蝶兰成花"温敏"现象分子机理，以期实现人工控制蝴蝶兰开花的时间，这对促进蝴蝶兰产业的发展具有理论和实际意义。本课题组在前一项国家自然科学基金资助下，构建了温度调控蝴蝶兰成花的表达文库，绘制了在蝴蝶兰成花过程中各个激素合成与代谢途径，信号转导途径, 初级代谢途径，次生代谢途径的基因表达图谱，并发现其中一个与拟南芥GI基因同源基因（DhGI1，HQ388416）在蝴蝶兰成花温度调控过程中处于核心位置，受温度诱导最明显。本课题以DhGI1为核心，1）利用成熟的蝴蝶兰转基因技术体系，通过过量表达和抑制表达来解析DhGI1在成花过程的生物学功能。2）克隆出DhGI1上下游关键基因CCA1、LHY、TOC1、ELF4、CO和FT, 通过实时定量PCR分析在低温、高温和低高温交替变化以及昼夜节律变化和蓝光诱导下，解析生物钟基因和成花基因互作调控网络，揭示蝴蝶兰成花"温敏"现象分子机理。

阐明蝴蝶兰成花"温敏"现象分子机理，以期实现人工控制蝴蝶兰开花的时间，这对促进蝴蝶兰产业的发展具有理论和实际意义。本课题组在前一项国家自然科学基金资助下，构建了温度调控蝴蝶兰成花的表达文库，绘制了在蝴蝶兰成花过程中各个激素合成与代谢途径，信号转导途径, 初级及次生代谢途径的基因表达图谱，并发现其中一个与拟南芥GI基因同源基因（DhGI1，HQ388416）在蝴蝶兰成花温度调控过程中处于核心位置，受温度诱导最明显。本课题以以朵丽蝶兰‘Tinny Tender’克隆苗为试材，以DhGI1为核心，1）利用成熟的蝴蝶兰转基因技术体系，通过过量和抑制表达来分析DhGI1在蝴蝶兰成花过程的生物学功能，并证实DhGI1在花期调控中的重要作用。2）克隆DhGI1上下游关键基因CCA1、LHY、TOC1、ELF4、CO和FT的全长序列, 并验证其在开花过程中的生物学功能。3）通过实时定量PCR分析34个蝴蝶兰生物钟基因和成花基因在低温、高温和低高温交替变化以及昼夜节律变化下的表达谱，首次全面解析蝴蝶兰生物钟基因和成花基因在四大成花途径中的互作调控网络，进一步证实温度调控对蝴蝶兰成花的重要性，成功揭示蝴蝶兰成花"温敏"现象分子机理。..重要结果： .成功构建了蝴蝶兰遗传转化技术体系；通过过量表达和抑制表达来解析了DhGI1在成花过程的生物学功能；克隆及验证了DhGI1上下游关键基因CCA1、LHY、TOC1、ELF4、CO和FT 的功能；通过实时定量PCR分析34个生物钟基因和成花基因在低温、高温和低高温交替变化以及昼夜节律变化下的表达谱，首次全面解析蝴蝶兰生物钟基因和成花基因在四大成花途径中的互作调控网络，进一步证实温度调控对蝴蝶兰成花的重要性，为后续蝴蝶兰花期调控的基因工程奠定了基础。