波斯核桃开花:花发育过程中的基因表达模式gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

开花发育和充分结实是影响核桃产量的重要参数。果树开花基因的知识有助于更好地进行分子育种。因此，本研究旨在研究部分开花基因(gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba，gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba）在增长季节和冬季休眠期间的波斯核桃（CV。）。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

结果表明，核桃花诱导和在伊朗的Shahmirzad发起，分别于6月初和9月下旬发生。在满足寒冷和热需求之后，分别于3月至4月中旬至5月中旬发生花卉分化和开花。开花基因表达的研究表明表达了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba3月下旬至4月下旬(与花的分化和开花期重合)和5月下旬至6月中旬(与花的诱导期重合)3个阶段均有增加。就像gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，表达gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba在花诱导和启动期间（5月中旬至8月中旬）以及花开花（4月中旬至5月中旬），基因增加。gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba花分生组织同源基因被激活gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因。与开花刺激基因相比，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba在冬季休眠期间显示过度表达，防止开花。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

的表达gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因激活下游花卉分生成立基因，包括gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba因此导致释放芽休眠以及花出花香和诱导。还，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba作为核桃的开花抑制剂基因在芽休眠期间显示过表达。冷却积累减少了gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba开花基因的表达增加，最终导致克服休眠。gydF4y2Ba

花期被认为是影响作物产量和避免晚春霜冻的一个重要参数[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]．除了遗传网络控制花卉开发之外，还有许多研究的代谢物和外源因素，如冷却要求，可能影响转导与开花以及花开花[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba]．关于果树开花基因的知识是稀缺的。另一方面，果树开花的一些方面，如幼态和长世代是研究果树开花发育基因的特别挑战[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]．此外，在去年发生许多果树的花卉诱导和启动，因此前一年的营养生长，花卉和果实对本年度的开花有显着影响[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

为了了解多年生植物的开花现象，生理学家首次研究开花gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba作为模型工厂[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]．的gydF4y2Ba美国广播公司gydF4y2Ba模型是花卉发展中提出的主要模型gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba［gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),gydF4y2BaAntirrhinum Majus.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]．该模型假设了三种不同类型的基因活动A、B和C的功能，它们共同决定了花器官的特性[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]．的gydF4y2Ba美国广播公司gydF4y2Ba模型已被批准在各种高等植物中，许多分子研究在很大程度上支持该模型[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba，gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba]．花分生组织特征基因诱导不同的花器官，包括萼片、花瓣、雄蕊和心皮gydF4y2Ba美国广播公司gydF4y2Ba模型(gydF4y2Ba11.gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

以前的研究表明gydF4y2Ba开花轨迹T.gydF4y2Ba（gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba）是植物开花的关键基因，特别是响应于光周期。gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba作为一个上游基因，通过激活其他开花基因来促进花分生组织的身份[gydF4y2Ba12.gydF4y2Ba]．除了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba的基因,gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba（gydF4y2Ba康斯坦斯过表达的Sufressor 1gydF4y2Ba），gydF4y2BacalgydF4y2Ba（gydF4y2Ba菜花gydF4y2Ba),gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba（gydF4y2Ba叶子gydF4y2Ba）是涉及花卉公司的其他关键基因，并开花时间。的gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba是及时激活B和C花器官识别基因所需的主要基因之一[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba]．的gydF4y2BacalgydF4y2Ba作为MADS-box基因的近亲gydF4y2BaApetala1.gydF4y2Ba（gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba)，并编码参与花分生组织形成的蛋白质[gydF4y2Ba14.gydF4y2Ba]．就像gydF4y2BaCal，叶茂盛gydF4y2Ba（gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba）是一种花卉营商标识基因，是从植物转变为生殖阶段的重要因素[gydF4y2Ba15.gydF4y2Ba]．相比之下，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba是参与开花时间和发育的关键基因，具有上述基因的反向功能。换句话说,gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因抑制开花，在冬季在芽休眠中具有关键作用[gydF4y2Ba16.gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

虽然，花发育的分子方面gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba近年来已被广泛研究过，主要基因的表达模式参与果树等果树的花卉开发几乎模糊不清。果树在生殖阶段之前具有长期的植物阶段，并且连续年度的开花循环重复[gydF4y2Ba17.gydF4y2Ba]．在温带落叶植物中，萌芽和开花依赖于足够的冬季低温[gydF4y2Ba18.gydF4y2Ba]．目前，研究人员正在广泛使用转录组学等基于下一代测序的强大基因工具来研究与开花有关的复杂基因网络。这些研究提供了对模式植物和非模式植物开花相关基因网络的全面了解[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

波斯核桃（gydF4y2Ba胡桃regiagydF4y2BaL.）是世界上的主要螺母作物，起源于旧波斯。伊朗作为核桃的主要产地和分销中心之一，在全球核桃行业中有很大份额，是核桃产量的主要国家之一[gydF4y2Ba21.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba22.gydF4y2Ba]．由于有限的信息的精确时间不同的花在核桃发展阶段以及基因网络参与核桃开花,开花的主要基因的表达模式研究及其与核桃花的不同阶段的关系发展为未来的研究可以提高我们的知识。本研究的目的是研究核桃花发育过程中一些开花基因的表达，并了解这些基因在生长季和冬季休眠的不同花发育阶段(从诱导到开花期)的表达规律。gydF4y2Ba

结果表明，核桃花卉诱导在6月初发生在伊朗Shahmirzad的条件下连续两个年度发生。在这个阶段，芽从尖锐的尖端变形到平坦和圆顶形状的芽。芽在夏天没有显示任何重大变化。然而，在9月后观察到花开始，并且光学显微镜可见椎弓根和血管束。在冬季休眠期间，核桃花蕾体重增加并进入成熟。在满足寒冷和热需求之后，芽的发展于3月底开始。核桃树（CV.Chandler）的花化性发生在4月中旬至5月初 - 在Shahmirzad条件下（附加档案gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

多个基因表达之间存在显著差异。gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba，gydF4y2Ba飞gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba在核桃的花蕾里，生长在一年中的不同时期。数字gydF4y2Ba1gydF4y2Ba和附加文件gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba分别显示Boxplot和折叠变化图，与核桃芽中的研究基因有关。结果表明表达了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba3月下旬的芽中基因增加。这一向上趋势持续到4月下旬（恰逢花卉分化和开花）。然后，这gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因在5月至6月至6月中旬表现出其表达峰（恰逢花诱导），此后表达在芽中下降。从8月中旬开始，该基因未在核桃末端芽中表达（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba一种）。gydF4y2Ba

关于gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因，其表达开始于3月晚期（在花卉分化期间），并通过生长季节逐渐获得高水平。当在核桃开始开花和开花的诱导时，将在6月中旬记录最高水平。其相对表达的水平随后逐渐减少，并且在生长季节结束时逐渐降至参考水平（6月8日）（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bab）。gydF4y2Ba

calgydF4y2Ba是一种花卉分生形象基因，与之非常密切gydF4y2BaApetala1.gydF4y2Ba基因(gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba）.我们观察到gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因突然从4月初突然增加。这一增长从4月中旬提升，直到开花的开始。然后，表达的表达急剧下降gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因被观察到。在7月中旬观察到其表达的随后显着增加至9月中旬。尽管如此，该基因没有从收获时间（10月初）表示，直到下一个生长季节（3月晚）开始（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba的表达分析gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba基因产生的结果几乎与gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因。但是，折叠变化水平gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba表达一般低于那个gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因。就像gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因，表达gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba基因在生长季节期间表现出两大峰。在生长季节开始（3月底）观察到第一个峰。第二个峰值与开花的发作同时发生，并在夏末中期开花诱导。从收获时间（10月初）开始，表达gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba达到参考水平（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bad)。gydF4y2Ba

作为一个蛋白质,gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba在结构上类似于gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba但有不同的功能。存在的减少gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba能加速开花的诱导。实时荧光定量PCR分析表明gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因在核桃生长季末表达，1月初表达量达到高峰。在这一年的第一个月和直到3月初，它保持了高水平的表达。尽管如此，表达gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba随着生长季节发作而下降，在开花时几乎最小化。然后，其表达在5月份增加，但在7月初再次停止，平行于花诱导的发作（图。gydF4y2Ba1gydF4y2Bae)。gydF4y2Ba

根据Spearman相关系数(GenEx软件)确定基因表达之间的关系。根据结果，观察到的相关性最高的是gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba基因（r = 0.96）。的gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因与之强烈相关gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因（r = 0.86）和gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba基因（R = 0.86）。另一方面，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因显示与其他基因的负相关（表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba）.数字gydF4y2Ba2gydF4y2Ba显示在波斯核桃树的终端芽中表达的基因的热图和聚类分析。因此，这是gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因在单独的群体中分类，这是由于其对核桃开花的抑制作用。的gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因负责开花，因此他们放在一个亚组中，而这两个gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因聚集在另一个亚群(图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.数字gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba以拟南芥开花途径为基础，综述了核桃开花途径相关基因之间的关系。通过评价与开花有关的基因之间的相互作用，可以得出结论，冬季结束(3月中旬)是开花的时间gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因表现出较低的表达水平，而由gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba观察到基因。基于以前的研究，预计会增加表达的增加gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因会刺激开花中涉及的下游基因的表达。这增加了表达gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因，由此花蕾分化。gydF4y2Ba

根据我们的结果，在开花后，表达的表达减少了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因，然后减少其他开花刺激器的量，而表达水平的增加gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因被观察到。然而，大约一个月后，这一趋势完全逆转了，这与表达的增加有关gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和减少表达gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba．6月初，表达gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因增加了，然而gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因减少了。这种平衡导致芽中的开花发作，从而为持续准备它们。在增加表达之后gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因，表达水平gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因也增加了，从而导致夏末的花诱导。随着秋天开始，涉及开花的基因的表达减少，而表达gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba增加了。这种趋势贯穿整个秋季，这与满足花蕾的低温要求是平行的。在秋天和冬天，作为gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因保持着高水平的表达，核桃的开花芽保持休眠。最终，随着令人寒冷的要求，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因在较低水平表达，从而使芽分化做好准备(图。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

开花是一种复杂的事件，通过外部和内部信号之间的相互作用调节。低温和光照等外部开花信号刺激控制开花的内部转录调节器网络[gydF4y2Ba23.gydF4y2Ba]．我们对不同生殖发育阶段时间的了解对于确保成功生产和改进果园管理非常重要[gydF4y2Ba24.gydF4y2Ba]．以前的研究表明，核桃花诱导发生在盛开阶段后几周[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba，gydF4y2Ba25.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba26.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba27.gydF4y2Ba]．此外，它们说明了花开始在夏末[gydF4y2Ba24.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba28.gydF4y2Ba]．我们的研究结果表明，核桃花卉发展如其他果树分为四个阶段，包括花诱导，启动，分化和开花[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]．研究区(伊朗Semnan Shahmirzad)的核桃花诱导和发育期分别为6月初和夏末。一般来说，核桃的花的发育(从诱导到开花)从6月持续到次年5月[gydF4y2Ba29.gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

像其他地生学过程一样开花，由大型和复杂的基因网络调节。当然，研究完整的基因组是必要的，以了解开花所涉及的基因网络。利用基于下一代测序的强大的遗传工具是研究开花中复杂基因网络的有效策略[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]．然而，研究了主要基因（如gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba等）涉及植物的花卉开发也可以提高我们对开花的分子机制的知识，特别是在迄今未学的植物中。的作用gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba调控开花的基因已经在许多物种中被确认[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba31gydF4y2Ba，gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]．之前的研究表明gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因促进过渡到开花和生殖发展[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba，gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]．目前的研究结果表明表达了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba3月下旬至4月下旬、5月下旬至6月中旬3个阶段均有增加。比较了沙赫米尔扎德条件下核桃花发育的解剖学研究结果gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因表达表明gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba该基因在花分化前有少量表达。同样，表达gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因在芽梗和诱导花前增加[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba，gydF4y2Ba35gydF4y2Ba，gydF4y2Ba36gydF4y2Ba]．根据我们的结果，gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因在冬季芽休眠时被抑制，说明了其作用gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因在芽休眠过程中与其他基因相互作用。之前的研究报告称gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba在冬季休眠中起着重要作用，特别是植物中的生态休眠gydF4y2Ba杨树gydF4y2Basp。［gydF4y2Ba37gydF4y2Ba，gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]和葡萄[gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

结果表明gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba在开花和开花诱导过程中增加。表达模式在芽休眠结束时显着。Lee等人。［gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]报道gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba表达直接与叶状表达相关，并调节花卉开发过程中的诱导。在gydF4y2Ba拟南芥gydF4y2Ba,gydF4y2BaSOC1gydF4y2BaMADS-box基因已被证实在整合开花途径中发挥重要作用。这些基因对于确定确切的开花时间和支持最大的育性是至关重要的。此外,gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba作为静态的20或AgL20，独立且借助于另外两组，被报告为正开花调节剂[gydF4y2Ba41gydF4y2Ba，gydF4y2Ba42gydF4y2Ba]．的gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba可能代表开花途径的集成点，其增强了花卉分生形式基因的表达[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba，gydF4y2Ba43gydF4y2Ba，gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]．苹果树的一项研究表明转录gydF4y2Bamdsoc1.gydF4y2Ba在花被诱导时被激活[gydF4y2Ba25.gydF4y2Ba]．在拟南芥中，gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba激活的表达gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba［gydF4y2Ba45gydF4y2Ba]．根据本研究的结果，gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba核桃中的基因可能是负责激活gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba．增加了表达的gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba休眠结束时的基因可能是由于表达的增加gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba或者它可能独立地参与了休眠的释放。这一结论是基于拟南芥的一些研究结果gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因参与了冷却信号的转导[gydF4y2Ba46gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

的gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因是一种转录因子，可能与植物区系分生组织同源基因协同调控gydF4y2BaApetala1.gydF4y2Ba，gydF4y2BaFruitfull.gydF4y2Ba和gydF4y2Ba叶子gydF4y2Ba基因。该基因是直源基因gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba和疯子箱基因。我们的结果表明表达了gydF4y2BacalgydF4y2Ba在芽突破和开花时间显着增加。它可能是由于该基因对螺母中花器官鉴定的影响。Ferrandiz等。［gydF4y2Ba47gydF4y2Ba]确定gydF4y2Ba富裕gydF4y2Ba，gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba通过影响表达来控制花序的形成gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba，以及它们的相对活性。的gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba蛋白质直接激活gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba蛋白质及其同源蛋白(gydF4y2BacalgydF4y2Ba)在花的分生组织中[gydF4y2Ba48gydF4y2Ba，gydF4y2Ba49gydF4y2Ba]．gydF4y2BaAP1.gydF4y2BaB(同源gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因)通过gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba［gydF4y2Ba50gydF4y2Ba]．的gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba抑制表达式gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba在分生组织。gydF4y2Ba

终端FLOWER1 (gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba)是与的同源蛋白gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba但在拟南芥中有不同的功能[gydF4y2Ba51gydF4y2Ba，gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]．增加的表达式gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba拟南芥减少了表达gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba，表示…的活动gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba作为抑制器gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba53gydF4y2Ba，gydF4y2Ba54gydF4y2Ba]．我们对核桃的研究结果也表明，两者之间存在负相关gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因。换句话说gydF4y2BacalgydF4y2Ba作为A.gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba核桃中的抑制因子。考虑到gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba，gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba， 和gydF4y2BacalgydF4y2Ba是转录因子，它们可能直接与顺式元素相互作用gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba启动子(gydF4y2Ba55gydF4y2Ba]．许多研究gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba已被作为开花的关键控制基因。也就是说，有效的表达gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba这说明该基因是鉴定花分生组织的关键因子[gydF4y2Ba56gydF4y2Ba，gydF4y2Ba57gydF4y2Ba]．的gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba蛋白质直接激活gydF4y2BaAP1.gydF4y2Ba蛋白质及其同源物gydF4y2BacalgydF4y2Ba在分生组织中[gydF4y2Ba48gydF4y2Ba]．他等人[gydF4y2Ba58gydF4y2Ba]确定了gydF4y2Bajrlfy.gydF4y2Ba波斯核桃的基因。该基因由三个外显子和两个内含子组成。预期该基因的测序预计将形成具有385个氨基酸的多肽，并在其C末端具有保守的序列。他们报告说序列gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba核桃中的蛋白质与栗子和山核桃中的蛋白质非常相似。拟南芥开花的开始和花分生组织身份的转变在很大程度上依赖于内源和环境刺激，最终导致基因表达gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba（gydF4y2Ba叶子gydF4y2Ba）和开花条件[gydF4y2Ba59gydF4y2Ba，gydF4y2Ba60gydF4y2Ba]．本研究结果表明gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba在核桃开花和开花时间之前表达增加，在其他时间，未观察到其表达的显着水平。表达分析gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba表明在休眠结束时gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba表达减少了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba表达增加。在休眠结束时，表达了gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba增加，这引发了激活的gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba［gydF4y2Ba45gydF4y2Ba，从而导致下游基因的表达，如gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba．这些基因在核桃花芽分化过程中表达显著增加，从而导致核桃开花。开花之后，表情gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和其他开花刺激基因减少，但表达gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba增加了。的表达式gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba通过增加表达来减少gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和其他开花刺激基因导致核桃开花诱导[gydF4y2Ba42gydF4y2Ba，gydF4y2Ba43gydF4y2Ba，gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]．gydF4y2Ba

英国《金融时报》gydF4y2Ba基因是核桃开花的主要刺激基因。的表达gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba基因不仅增加了花盈盈阶段，而且还增加了花卉诱导阶段。gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba类似于gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba在花诱导和开花阶段显示过表达。与此相反gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba的基因,gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因在整个生长季节的其他时间患上了高度的表达。的gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BacalgydF4y2Ba基因是花分生组织识别基因，由上游基因如gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba基因。gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba核桃开花抑制基因是否在芽休眠期过表达，冷量降低gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因表达与克服芽休眠。一般来说，开花促进基因的相互作用如gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba和gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba开花抑制基因包括gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba基因调节开花过渡和开发，包括花诱导，开始，分化和开花，以及核桃树的芽休眠。本研究规定了核桃在核桃和涉及该过程中的一些主要基因的不同阶段的时间初探。绝对是各种基因和基因网络以及核桃开花中的各种途径，可在未来考虑。基于基因表达的获得结果以及解剖学和鉴生研究，确定了核桃从开花到收获时间的核桃的确切时间。由于这些结果，肥料，灌溉和其他果园管理因素可以调整。gydF4y2Ba

植物材料gydF4y2Ba

本研究于伊朗Shahmirzad的Shahmirzad Agro-Industry公司进行了。Shahmirzad（纬度：35.7729°N，经度：53.3277°E，高度：≈2050米）位于阿尔博尔兹山脉南坡的山区，温和的气候温和，夏天和寒冷的冬天。植物材料是15岁的自己根系波斯核桃树（gydF4y2Ba胡桃regiagydF4y2BaL. cv。Chandler）种植的密度为5米×7米。学习的核桃树是由叙利娜农业工业公司的组织培养实验室生产的。在加利福尼亚大学，戴维斯大学存在最真实的“钱德勒”，没有任何优惠券标本和沉积号。gydF4y2Ba

确定花的诱导、起始和分化时间gydF4y2Ba

在研究花卉发育的分子机制之前，有必要根据Shahmirzad，Semnan的气候条件确定不同的花发育阶段（诱导，启动和分化）的时间。为此目的，连续三年进行了女性花蕾的解剖学（2014-2016）。全年进行芽的芽，间隔14天，并在固定溶液中固定过夜（包括10％甲醛+ 5％乙酸+ 50％乙醇）。用锋利的剃刀垂直切割芽，并用亚甲基蓝色和胭脂红染色[gydF4y2Ba61gydF4y2Ba]．显微镜技术（尼康Eclipse E200，日本）用于测定花开发阶段。gydF4y2Ba

冷却和热需求的评估gydF4y2Ba

评估学习核桃树的冷却和热需求（gydF4y2Ba胡桃regiagydF4y2BaL. cv。钱德勒不是本研究的主要目标之一。但是，为了更好地了解所研究的基因的表达模式，并确定满足寒冷和热需求的精确时间以及芽休眠的释放，核桃树（CV.Chandler）的冷却和热需求。在第一步中，我们使用了一岁的枝条，带有终端芽和Catkin，分别根据犹他州和越来越多的时间（GDH°）模型来确定冷却和热需求[gydF4y2Ba62gydF4y2Ba]．考虑了六种冷却处理(650、800、950、1100、1250和1400犹他州冷却装置(CU))和三种重复[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba]．结果表明，顶芽和柔荑花序的冷量分别为950 ~ 1100和800 ~ 950 CU。为了评估热积累，将950-1100制冷单元的枝条置于自然光周期、温度介于16 - 23℃的温室条件下。GDH°被认为是一个小时的温度上限。核桃树cv。顶芽为11,832 GDH，柔荑花序为12,180 GDH。gydF4y2Ba

为了确保实验室研究的结果，研究的核桃树的冷却需求和热积累也分别基于犹他州和生长度小时(GDH°)模型进行了评估[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba]．鉴于研究的核桃树的候权数据连续5年（2013-2017），使用5年的气象数据来评估冷却要求和蓄热。基于IPGRI描述符评估鉴别数据。CU和GDH从IRIMO（伊朗气象组织）网站（gydF4y2Bahttp://www.irimo.irgydF4y2Ba）对于最近的舞台到学习的果园。从本节中获得的数据确认了实验室研究的结果。gydF4y2Ba

RNA提取和cDNA合成gydF4y2Ba

为了研究基因表达的模式，12核桃树CV。选择具有相同年龄，躯干直径和生长条件的Chandler（每次复制3棵树）。当样品制备解剖学研究时，连续两年从开花芽中从开花芽中提取总RNA，以14天的间隔（2016-2017）。使用Ghawana等人描述的酚饱和方法进行RNA提取。（2011）。为了制备萃取缓冲液，将饱和苯酚加入十二烷基硫酸钠（0.1％w / v），乙酸钠（0.32m w / v）和EDTA（0.01μm）中。使用砂浆和杵在液氮中均化约0.1g芽样品。向制备的粉末迅速加入900μL萃取缓冲液，100μlPVP溶液和5μLβ-巯基乙醇，然后剧烈摇动。然后，加入800μL的废水处理水并通过在室温下均化5分钟混合。将氯仿（200μl）加入每个管中并短暂地涡旋（<10秒）并在室温下留下10分钟。gydF4y2Ba

制备的样品在4°C下13000 rpm离心10分钟，上水相转移到新鲜管中。然后，在试管中加入600 μl异丙醇，在室温下静置10 min (< 10 s)。然后在4°C下13000 rpm离心10分钟，弃上清。RNA颗粒用70%乙醇洗涤，溶解在20 ~ 50 μl的depc处理水中。用1%琼脂糖凝胶评价RNA质量。此外，RNA的纯度和浓度通过使用分光光度计(PerkinElmer, Lambda 25，美国)在260和280 nm处测定样品的吸光度来评估。在合成cDNA之前，用RQ1 RNase-free DNase处理RNA (Jena Bioscience, Germany)。第一链cDNA由Easy cDNA synthesis kit (Pars Tous Biotechnology, Iran)合成。PCR反应时间为20 μl，含2 μl cDNA、0.6 mM dNTP、1 μl对照引物、1X反应缓冲液、0.7 mM MgCl2和1.5 U Taq DNA聚合酶。gydF4y2Ba

引物设计及实时PCR基因表达分析gydF4y2Ba

目前研究的候选基因是gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba．序列gydF4y2BacalgydF4y2Ba和gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba基因gydF4y2Ba胡桃regiagydF4y2BaL.在NCBI网站上提供。序列gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba（gydF4y2Ba马吕斯有明显gydF4y2Ba；Genbank ID：DQ535887），gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba（gydF4y2Ba葡萄gydF4y2Ba；Genbank ID：GU133633）和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba（gydF4y2Ba马吕斯有明显gydF4y2Ba；GenBank ID: NM_001293958)基因在核桃基因组(gydF4y2Bahttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/17683gydF4y2Ba）.以与查询序列同源性最高的序列为模板设计引物。因此，设计了特异性的引物gydF4y2Ba英国《金融时报》gydF4y2Ba，gydF4y2BacalgydF4y2Ba，gydF4y2BaSOC1gydF4y2Ba，gydF4y2BaLFY.gydF4y2Ba和gydF4y2BaTfl1.gydF4y2Ba使用Vector NTI和Oligo 3软件进行基因分析(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.通过PCR检测所设计引物的纯度和特异性(附文件)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

为了研究基因表达，使用LightCycler®96（Roche，德国）进行实时PCR，Sybr绿色实时PCR主混合物进行。在含有2μLcDNA的反应混合物中进行实时定量，在最终20μl反应中，1x Syber Green Master混合物中的1X Syber Green Master混合物进行。核桃肌动蛋白基因（正向引物序列：5'- ggatgagcaaggagattacAGC-3'和反向引物序列：5'- TTGCGATCACATCTGTTGG-3'）用作标准化器（表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.实时PCR循环条件在95℃下为15s的40个循环，在退火温度下，30s在72℃下在72℃下在72℃下，用于最终延伸。gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

real-time PCR检测数据采用GenEx软件进行分析。以年初(1月8日)采集的样本作为参考标准，与该时期的fold change基因表达进行比较。gydF4y2Ba

本研究中分析的所有数据均包含在本文及其补充信息文件中。gydF4y2Ba

FT：gydF4y2Ba

开花轨迹T.gydF4y2Ba

SOC1：gydF4y2Ba

康斯坦斯过表达的Sufressor 1gydF4y2Ba

cal：gydF4y2Ba

菜花gydF4y2Ba

LFY：gydF4y2Ba

叶子gydF4y2Ba

TFL1:gydF4y2Ba

终端花1gydF4y2Ba

我们要感谢伊朗国家科学基金会(INSF)、国家精英基金会(NEF)和德黑兰大学(UT)的支持。我们还要感谢Shahmirzad农工公司提供的植物材料。gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

隶属关系gydF4y2Ba

1. 伊朗德黑兰大学Aburaihan学院园艺系gydF4y2Ba

   Amin HassankhahgydF4y2Ba

2. 伊朗设拉子大学农学院园艺科学系gydF4y2Ba

   Majid Rahemi.gydF4y2Ba

3. 伊朗德黑兰德黑兰大学阿布莱汉学院农学与植物育种科学系gydF4y2Ba

   Hossein RamshinigydF4y2Ba

4. 伊朗德黑兰大学Aburaihan学院园艺系gydF4y2Ba

   Saadat SarikhanigydF4y2Ba

5. 伊朗德黑兰大学Aburaihan学院园艺系gydF4y2Ba

   Kourosh VahdatigydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

KV牵头协调项目。本研究由KV和MR设计。KV、AH、SS和HR进行了实验，并对得到的数据进行了分析。所有的作者都对数据的解释做出了实质性的贡献，并参与了手稿的起草。此外，所有作者阅读并批准了最终的手稿。gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应于gydF4y2BaSaadat SarikhanigydF4y2Ba要么gydF4y2BaKourosh VahdatigydF4y2Ba．gydF4y2Ba

伦理批准和同意参与gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

同意出版gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

提交人声明他们没有竞争利益。最后一个作者是BMC植物生物学的助理编辑。最后一个作者在编辑过程中没有作用。gydF4y2Ba

出版商的注意事项gydF4y2Ba

施普林格《自然》杂志对已出版的地图和机构附属机构的管辖权要求保持中立。gydF4y2Ba

开放访问gydF4y2Ba本文是基于知识共享署名4.0国际许可,允许使用、共享、适应、分布和繁殖在任何媒介或格式,只要你给予适当的信贷原始作者(年代)和来源,提供一个链接到创作共用许可证,并指出如果变化。本文中的图像或其他第三方材料都包含在本文的知识共享许可中，除非在该材料的信用额度中另有说明。如果资料不包括在文章的知识共享许可协议中，并且你的预期用途没有被法律规定允许或超过允许用途，你将需要直接从版权所有者获得许可。如欲查阅本许可证副本，请浏览gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/gydF4y2Ba．Creative Commons公共领域奉献豁免（gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/gydF4y2Ba）适用于本文中提供的数据，除非另有用入数据的信用额度。gydF4y2Ba

重印和权限gydF4y2Ba