Review on Research of Tobacco Premature Flowering Mechanism

Abstract

Abstract: Early flowering has deeply effect on the quality and yield of tobacco. With the developing of plant flowering research, theresearch of tobacco premature flowering was not just only on light, temperature, water, and nutrient, but also on molecular research. Causes oftobacco premature flowering are still not clear. This paper summarized and analyzed the influence of tobacco-flowering-time from many aspects,including physiological mechanism, molecular mechanism and external environment condition. Combining traditional research with the molecularresearch, we can expound all the problems comprehensive and find the way to solve them. It has great significance of the research of tobaccopremature flowering.

Key words: Tobacco , Flowering mechanism , Premature flowering , Light , Temperature , Water , Nutrient

Yang Jing, Chen Jie, Guo Hongyan, Chen Jianjun, He Guangsheng, Deng Shiyuan, Wang Wei. Review on Research of Tobacco Premature Flowering Mechanism[J]. Biotechnology Bulletin, 2013, 0(1): 8-15.

References

[1] 刘建锋. 烟草早花产生的原因及生产对策[J]. 陕西农业科学,2005（2）：91, 130.
[2] 金磊, 晋艳, 周冀衡, 等. 烟草早花机理及控制的研究进展[J].中国烟草学报, 2008, 14（1）：58-62.
[3] Steinberg RA. Premature blossoming ：effects of vernalization,seedling age and environment on subsequent growth and flowering oftransplanted tobacco[J]. Plant Physiokogv, 1952, 27（4）：745-753.
[4] 张国, 朱列书, 王奎武, 等. 烟草早花研究进展[J]. 作物研究,2005（5）：383-385.
[5] 种康, 雍伟东, 谭克辉. 高等植物春化作用研究进展[J]. 植物学通报, 1999, 16（5）：481-487.
[6] 郜爱玲, 李建安, 刘儒, 等. 高等植物花芽分化机理研究进展[J]. 经济林研究, 2010, 28（2）：131-136.
[7] 高川, 周清明. 烟草早花研究进展[J]. 现代农业科技, 2009（8）：101-104.
[8] 方乐金. 植物开花机理研究进展及展望[J]. 黄山学院学报,2007, 9（5）：75-78.
[9] McDaniel CN. Developmental physiology of floral initiation in Nicotianatabacum L[J]. J Exp Bot, 1996, 47（4）：465-475.
[10] 白素兰, 谢中稳, 刘永胜, 等. 植物的成花逆转[J]. 植物生理学通讯, 2000, 36（3）：252-257.
[11] 岳彩鹏, 韩锦峰, 陈卫华. 烟草开花研究进展[J]. 烟草科技,2001（9）：36-40.
[12] 李文安, 徐瑞娟, 陈永宁. 烟草的不同器官薄层培养形成花芽的研究[J]. 实验生物学报, 1989, 22（4）：385-391.
[13] 李文安. 黄花烟草（Nicotiana rustica L.）叶肉原生质体花芽的发育[J]. 中国科学（B）, 1986（10）：1059-1065.
[14] Komeda Y. Genetic regulation of time to flower in Arabidopsisthaliana[J].Annu Rev Plant Biol, 2004, 55 ：521-535.
[15] Franklin KA. Light and temperature signal crosstalk in plantdevelopment[J].Current Opinion in Plant Biology, 2009, 12 ：63-68.
[16] Parcy F. Flowering ：a time for integration[J]. InternationalJournal of Developmental Biology, 2005（49）：585-593.
[17] Kardailsky I, Shukla VK, Ahn JH, et al. Activation tagging of thefloral inducer FT[J]. Science, 1999, 286（5446）：1962-1965.
[18] Baurle I, Dean C. The timing of developmental transitions inplants[J]. Cell, 2006, 125 ：655-664.
[19] Blazquez MA, Weigel D. Integration of floral inductive signals inArabidopsis[J]. Nature, 2000, 404 ：889-892.
[20] Abe M, Kobayashi Y, Yamamoto S, et al. FD, a bZIP proteinmediating signals from the floral pathway integrator FT at the shootapex[J]. Science, 2005, 309（5737）：1052-1056.
[21] Henderson IR, Dean C. Control of Arabidopsis flowering ：the chillbefore the bloom[J]. Development, 2004, 131 ：3829-3838.
[22] Helliwell CA, Wood CC, Robertson M, et al. The Arabidopsis FLCprotein interacts directly in vivo with SOC1 and FT chromatin andis part of a high-molecular-weight protein complex. Plant J, 2006,46 ：183-192.
[23] Simpson GG. The autonomous pathway ：epigenetic and posttranscriptionalgene regulation in the control of Arabidopsisflowering time[J]. Curr Opin Plant Biol, 2004, 7 ：570-574.
[24] Amasino R. Seasonal and developmental timing of flowering[J].Plant J, 2010, 61 ：1001-1013.
[25] Tr?nkner C, Lehmann S, Hoenicka H, et al. Over-expression of anFT-homologous gene of apple induces early flowering in annual andperennial plants[J].Planta, 2010, 232 ：1309-1324.
[26] Horvath D. Common mechanisms regulate flowering and dormancy[J]. Plant Science, 2009, 177（6）：523-531.
[27] Matsuda N, Ikeda K, Kurosaka M, et al. Early flowering phenotypein transgenic pears（Pyrus communis L.）expressing the CiFTgene[J]. J Japan Soc Hort Sci, 2009, 78（4）：410-416.
[28] Molinero-Rosales N, Latorre A, Jamilena M, et al. SINGLE FLOWERTRUSS regulates the transition and maintenance of floweringin tomato[J]. Planta, 2004, 218 ：427-434.
[29] Wada M, Cao Q, Kotoda N, et al. Apple has two orthologues of FLORICAULA/LEAFY involved in flowering[J]. Plant MolecularBiology, 2002, 49 ：567-577.
[30] 田素波. 菊花开花时间基因CmCO 和CmFT 的克隆与表达分析和遗传转化[D]. 泰安：山东农业大学, 2011.
[31] Hemming MN, Peacock WJ, Dennis ES, et al. integration of生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2013年第1期14seasonal flowering time responses in temperate cereals[J]. PlantSignal Behav, 2008, 3（8）：601-602.
[32] Katsuhiko S, Li TP, Tamotsu H. Gibberellin promotes flowering ofchrysanthemum by upregulating CmFL, a chrysanthemum FLORICAULA/LEAFY homologous gene[J]. Plant Sci , 2009, 176 ：643-649.
[33] Kojima S, Takahashi Y, Kobayashi Y, et al. Hd3a, a rice ortholog ofthe Arabidopsis FT gene, promotes transition to flowering downstreamof Hd1 under short-day conditions[J]. Plant Cell Physiol,2002, 43（10）：1096-1105.
[34] Takahashi Y, Shimamoto K. Heading date 1（Hd1）, an orthologof Arabidopsis CONSTANS, is a possible target of human selectionduring domestication to diversify flowering times of cultivatedrice[J]. Genes Genetic Syst, 2011, 86（ 3 ）：175-182.
[35] Pnueli L, Carmel-Goren L, Hareven D, et al. The SELF-PRUNINGgene of tomato regulates vegetative to reproductive switching ofsympodial meristems and is the ortholog of CEN and TFL1[J].Development, 1998, 125（11）：1979-1989.
[36] Molinero-Rosales N, Jamilena M, Zurita S, et al. FALSIFLORA,the tomato orthologue of FLORICAULA and LEAFY, controlsflowering time and floral meristem identity[J]. Plant J, 1999, 20（6）：685-693.
[37] Kelly AJ, Bonnlander MB, Meek-Wagner DR, et al. NFL , thetobacco homolog of FLORICA ULA and L EAF Y, is transcriptionally expressed in both vegetative and floral meristems[J].Plant Cell, 1995, 7（2）：225-234.
[38] Smykal P, Gennen J, De Bodt S, et al. Flowering of strictphotoperiodic Nicotiana varieties in non-inductive conditions bytransgenic approaches[J]. Plant Mol Biol, 2007, 65（3）：233-242.
[39] 王小彦. 低温诱导烟草早花相关因子的分析[D]. 郑州：河南农业大学, 2009.
[40] 李元元. 低温诱导烟草早花研究与烟草MADS-box 基因的同源克隆[J]. 中国烟草科学, 2011, 32（3）：21-27.
[41] 傅永福, 孟繁静. 植物的成花生理信号[J]. 中国农业大学学报, 1998, 3（3）：1-11.
[42] Eriksson S. The role of gibberellins in the regulation of Arabidopsisflowering time[M]. Umea ：Doctor’s Dissertation, 2006.
[43] Martinez C, Pons E, Prats G, et al. Salicylic acid regulatesflowering time and links defence responses and reproductivedevelopment[J]. The Plant Journal, 2004, 37 ：209-217.
[44] 曹显祖, 严雪风, 刘秀丽. 烤烟优质高产栽培的生理基础研究I：烟草品种光温反应的发育特性研究[J]. 江苏农学院学报,1991, 12（4）：27-31.
[45] 颜合洪, 赵松义. 生态因子对烤烟品种发育特性的影响[J].中国烟草科学, 2001（2）：15-18.
[46] Brown JA, Klein WH. Photo-morphogenesis in Arabidopsis thaliana（L.）heynh ：threshhold intensities and blue-far-red synergism infloral induction[J]. Plant Physiol, 1971, 47（3）：393-99.
[47] Eskins K. Light-quality effects on Arabidopsis development, Red,blue and far-red regulation of flowering and morphology[J].Physiol Plant, 1992, 86 ：439-444.
[48] 魏胜林, 王家保, 李春保. 蓝光和红光对菊花生长和开花的影响[J]. 园艺学报, 1998, 25（2）：203-204.
[49] 肖金香, 王燕, 李晖, 等．遮阳网覆盖对烤烟生长及产量的影响研究[J]. 中国生态农业学报, 2003, 11（4）：152-154．
[50] 曹显祖, 严雪风, 刘秀丽. 烤烟优质高产栽培的生理基础研究I：烟草品种光温反应的发育特性研究[J]. 江苏农学院学报,1991, 12（4）：27-31.
[51] 韩锦峰, 岳彩鹏, 刘华山, 等. 烤烟生长发育的低温诱导研究Ⅰ、苗期低温诱导对烤烟顶芽发育及激素含量的影响[J].中国烟草学报, 2002, 8（1）：25-29.
[52] 金磊, 晋艳, 周冀衡, 等. 苗期低温对烤烟花芽分化及发育进程的影响[J]. 中国烟草科学, 2007, 28（6）：1-5.
[53] 陈卫国, 李永亮, 周冀衡, 等. 烤烟品种耐寒性及相关生理指标的研究[J]. 中国烟草科学, 2008, 29（3）：39-42, 47.
[54] 招启柏, 吕冰, 王广志, 等. 苗期低温对烤烟叶数及现蕾时间的影响[J]. 中国烟草学报, 2008, 14（3）：27-31, 35.
[55] 王东胜, 刘贯山, 李章海. 烟草栽培学[M]. 合肥：中国科学技术大学出版, 2002 ：284.
[56] 陈超, 夏春华. 海南地区年菊花期的调控技术[J]. 热带农业科学, 1998（6）：59-65.
[57] 张华峰, 孟庆忠, 张立军. 环境因子在植物成花诱导中的作用及其机理[J]. 生物学通报, 2000, 35（7）：16-18.
[58] 洪鲲, 张习敏, 乙引, 等. 营养元素对马缨杜鹃花芽发育和花期的影响[J]. 北方园艺, 2010（21）：84-86.
[59] 任雅君, 梅洛银, 程帅, 等. 喷施KH2PO4 对盆栽花烟草开花的影响[J]. 安徽农业科学, 2010, 38（10）：5084-5085,5187.
[60] Molinero-Rosales N, Latorre A, Jamilena M, et al. SINGLE2013年第1期15 杨静等：烟草早花机理研究进展FLOWER TRUSS regulates the transition and maintenance offlowering in tomato[J]. Planta, 2004, 218 ：427-434.
[61] 曹秋芬, 和田雅人, 盂玉平, 等. 苹果LEAFY 同源基因的cDNA 克隆与表达分析[J]. 园艺学报, 2003, 30（3）：267-271.
[62] Lifschitz E, Eviastar T, Rozman A, et al. The tomato FT orthologtriggers systemic signals that regulate growth and flowering andsubstitute for diverse environmental stimuli[J].Proc Natl AcadSci USA, 2006, 103 ：6398-6403.
[63] Flachowsky H, Hanke MV, Peil A, et al. Overexpression ofLEAFY in apple leads to a columnar phenotype with shorterinternodes[J]. Planta, 2010, 231（2）：251-63.
[64] 许志茹, 李玉花. 基因芯片技术在植物研究中的应用[J]. 生物技术, 2004, 14（6）：70-72.
[65] 许州达, 景瑞莲, 甘强, 等. 用水稻基因芯片筛选小麦耐旱相关基因[J]. 农业生物技术学报, 2007, 15（5）：821-827.
[66] 曾黎琼, 张伟, 段玉云, 等. 利用基因芯片分析非洲菊花序发育相关基因的表达[J]. 西南农业学报, 2009, 22（3）：759-763.
[67] http ：//www.ebioservice.com/show_product.asp?id=458.
[68] Bohlenius H, Huang T, Charbonnel-Campaa L, et al. CO/FTregulatory module controls timing of flowering and seasonal growthcessation in trees[J]. Science, 2006, 312 ：1040-1043.
[69] Tsuji H, Taoka K, Shimamoto K. Regulation of flowering in rice ：two florigen genes, a complex gene network, and natural variation[J]. Curr Opin Plant Biol, 2011, 14（1）：45-52.