全 文 ：园 艺 学 报 2013，40（12）：2453–2462 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–09–12；修回日期：2013–11–15
基金项目：国家自然科学基金项目（31272162）；国家科技支撑计划项目（2012BAD02B04，2013BAD01B04）；国家公益性行业（农业）
科研专项（200903016）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：zhuangfeiyun@caas.cn）
胡萝卜 FLC 同源基因对低温及光周期响应
毛笈华，庄飞云*，欧承刚，赵志伟，王 慧，马振国
（中国农业科学院蔬菜花卉研究所，农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室，北京 100081）
摘 要：基于‘松滋野生’（Ws）和‘Amsterdam’（Af）胡萝卜转录组测序，挖掘胡萝卜 FLC 同源
基因（DcFLCs），深入研究其对低温及光周期响应规律。结果表明，胡萝卜中存在 3 个具有完整 MADS-box
和 K-box 保守结构域的 FLC 同源基因 DcFLC1、DcFLC2、DcFLC3，分别编码 209、212、219 个氨基酸
残基蛋白，进化树显示与其它植物 FLC 亲缘关系较远。RT-PCR 表明 DcFLC1 和 DcFLC2 在供试材料中均
表达，而 DcFLC3 仅在部分材料中表达。qPCR 结果显示低温能促进 DcFLC1 和 DcFLC3 在耐抽薹品种
Af 幼苗叶片和种根中表达，而 DcFLC2 仅在 Af 种根中表达显著，在幼苗叶片中表达不显著。DcFLC1 和
DcFLC2 在抽薹敏感的 Ws 幼苗叶片和种根春化过程中表达规律不同，低温能促进 DcFLC1 在幼苗叶片以
及 DcFLC2 在种根中表达。连续光照能促进 DcFLC1、DcFLC2 在 Af 幼苗叶片中表达，但在 Ws 中则不同。
关键词：胡萝卜；DcFLCs；低温；光周期；基因表达
中图分类号：S 631.2 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2013）12-2453-10

Expression Analysis of FLC Homologues Responding to Low Temperature and
Photoperiod in Carrot
MAO Ji-hua，ZHUANG Fei-yun*，OU Cheng-gang，ZHAO Zhi-wei，WANG Hui，and MA Zhen-guo
（Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops，Institute of Vegetables and Flowers，Chinese
Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）
Abstract：Carrot（Daucus carota L.）is a biennial species and requires vernalization for flowering.
The premature bolting of carrot occurs in winter-spring plastic tunnel and spring cultivation，and results in
a complete loss of commercial value，but limited progress reported on the control of bolting and flowering
in carrot. Basis on the transcriptome sequences，carrot FLOWERING LOCUS C homologues（DcFLCs）
were screened. Cultivar‘Amsterdam’（Af）tolerance to premature bolting and wild sensitive species
‘Songzi’（Ws）were selected to study the relative expression of DcFLCs under cold and photoperiod
treatment examined by real-time qPCR. Three FLC homologues（DcFLC1，DcFLC2 and DcFLC3）were
annotated with complete ORFs，MADS-box and K-box conserved regions，which encoded 209，212 and
219 amino acids，respectively. Phylogenetic analysis showed that DcFLCs were clustered with other plants
FLC homologous. DcFLC1 and DcFLC2 were confirmed to express in all species by RT-PCR，but
DcFLC3 only in some. The relative expression of DcFLC1 and DcFLC3 were improved in Af young plants
and roots during vernalization，while DcFLC2 was only improved in roots but no significance in young

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plants. DcFLC1 were improved in Ws young plants but no significance in roots during vernalization，while
DcFLC2 in contrary. Both of the relative expression of DcFLC1 and DcFLC2 were improved in Af young
plants under continuous illumination，but different in Ws.
Key words：carrot；DcFLCs；low temperature；photoperiod；gene expression

胡萝卜（Daucus carota L. var. sativa）栽培中通常需要达到一定植株大小并经过 2 ~ 3 个月 10 ℃
以下低温春化才能抽薹开花（Dickson & Peterson，1958）。胡萝卜春化后抽薹以显性基因控制为主，
早开花品种或一年生胡萝卜品种受 1个显性春化基因 vrn1控制（Dickson & Peterson，1958；Alessandro
& Galmarini，2007；Alessandro et al.，2013）。近年来冬春大棚及早春露地栽培已经成为中国胡萝卜
生产重要模式，先期抽薹问题已成为生产上关键瓶颈。抽薹后肉质根韧皮部和木质部木栓化，完全
失去商品价值（Rubatzky et al.，1999）。胡萝卜先期抽薹的发生除了受低温影响外，还受到光周期
影响，这与正常抽薹开花调控机制不尽相同（鲍生有 等，2010；毛笈华 等，2013）。
光周期途径是植物成花诱导的原始途径，而春化途径则是植物在进化过程中对不同环境的适应
（Amasino & Michaels，2010）。MADS-box 类的转录因子 FLOWERING LOCUS C（FLC）是拟南
芥春化诱导途径中的关键基因，直接作用于成花信号的整合因子 SOC1 和 FT，低温通过 VIN3 抑制
FLC 转录表达，进而解除对下游基因的抑制，启动成花（Michaels & Amasino，1999）。可变剪接
是调控基因功能的重要方式（Evgenia et al.，2003），白菜中有 4 个 FLC 拷贝，BrFLC1 和 BrFLC2
为决定开花时间的两个候选基因（Schranz et al.，2002；Yuan et al.，2009；Zhao et al.，2010），菜用
白菜（Brassica rapa ssp. pekinensis，ssp. chinensis 和 ssp. rapa）的开花时间主要受 BrFLC1 可变剪接
的影响，而 BrFLC2 的 InDel 突变是油菜（B. rapa ssp. oleifera 和 ssp. tricolaris）开花时间变异的原
因（Wu et al.，2012）。甜菜中 BvFL1 的表达受春化作用抑制，存在 4 种可变剪接形式（Reeves et al.，
2007）。Zhang 等（2009）获得了 5 个枳（Poncirus trifoliata）的 PtFLC 可变剪接，分别在幼年期和
成年期发挥作用，这些基因在冬季表达量高于春季和夏季，与拟南芥 FLC 表达模式相反。本试验基
于前期胡萝卜品种资源先期抽薹发生（鲍生有 等，2010；毛笈华 等，2013）及转录组测序结果，
分别对抽薹敏感的松滋野生胡萝卜和耐抽薹的 Amsterdam 栽培品种进行 FLC 同源基因（DcFLCs）
克隆，并利用 Real-time qPCR 分析 DcFLCs 对低温及光周期响应规律，为深入开展胡萝卜开花调控
研究及耐抽薹材料选育提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
选用春季栽培抽薹敏感的‘松滋野生’（Ws，野生资源，白色木质根），耐抽薹的‘Amsterdam’
品种（Af，短圆柱形，橘红色）及其 10 个回交重组自交系（BILs，BC2S4 代，以 Af 作为轮回亲本）：
E01051、E02032、E0601、E2003、E52081、E36082、E36093、E4506、E45032 和 E52014 进行 DcFLCs
基因验证。选用 7 个代表性的地方品种资源或自交系：‘北京鞭杆红’（B008，红色）、‘仁怀胡萝卜’
（B287，红色）、‘佳县胡萝卜’（B223，黄色）、‘小圆顶红胡萝卜’（B164，黄色）、‘奉节野生胡萝
卜’（B388，白色木质根）、‘12P39’（橘红色，黑田类型自交系）、‘3080’（橘红色，皇帝类型自交
系）进行 DcFLCs 的多态性分析。
1.2 DcFLCs 基因 RT-PCR
2012 年 8 月初，将上述材料播种于中国农业科学院南口综合试验基地，每份材料株数不少于
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150 株，常规管理。10 月底进行取样，对 Ws 和 Af 的叶片和根均取样，BILs、品种资源及自交系只
取幼嫩叶片，液氮速冻后保存于–80 ℃冰箱。
根据胡萝卜转录组测序结果，共有 8 个 Unigene 注释为拟南芥 FLC 同源基因，其中 3 个 Unigene
具有完整的 ORF，分别是 ATLD.42921（DcFLC1）、WTLD.7570（DcFLC2）和 ATLD.1765（DcFLC3）。
使用 Primer 5 软件在目标序列的 3′-UTR 和 5′-UTR 分别设计特异引物（表 1）。样品 RNA 提取使用
植物总 RNA 提取试剂盒（天根生物技术公司），采用 PrimeScript® 1st Strand cDNA Synthesis Kit
（TaKaRa 公司）反转录成 cDNA，使用 Ex Taq HS 酶（TaKaRa 公司）进行 PCR 扩增。PCR 反应体
系 20 μL：cDNA（50 ng · μL-1）2 μL，上下游引物（10 μmol · L-1）各 1 μL，10× PCR buffer 2 μL，
dNTP mixture（2.5 mmol · L-1）0.8 μL，Ex Taq HS 酶（2.5 U · μL-1）0.2 μL，ddH2O 13 μL。反应条件：
94 ℃预变性 3 min；94 ℃变性 30 s，56 ℃退火 30 s，72 ℃延伸 3.5 min，35 个循环后 72 ℃延伸 10 min。
1.5%琼脂糖凝胶电泳检测产物。采用琼脂糖凝胶回收试剂盒（天根生物技术公司）回收目的条带，
连接到 pGM-T 载体，转化 E. coli DH5α 感受态细胞（天根生物技术公司），筛选阳性克隆，PCR 检
测后送中国农业科学院作物科学研究所重大工程楼进行测序。

表 1 胡萝卜 DcFLC 基因 RT-PCR 及 Real-time qPCR 分析引物
Table 1 The primers of DcFLCs for RT-PCR and Real-time qPCR analysis
用途
Use
基因
Gene
序列
Unigene
正向引物
Forward primer（5′–3′）
反向引物
Reverse primer（5′–3′）
片段大小/bp
Size of the
fragments
RT-PCR DcFLC1 ATLD.42921 TTGACAGAAGGATGGGGAGGAAGAA CATAATGGAGCCAGAACATC 976
DcFLC2 WTLD.7570 CCTAAATTCTCCCGTACTATCC CTGAAGTCATTATTGCCACC 1 043
DcFLC3 ATLD.1765 AGACAAACCTAACAAAAATGGGGAG CGTGGCTACCAAACAAGAAC 860
qPCR DcFLC1 ATLD.42921 GGACTCCTGGAACTAGACAA GTCATAATGGAGCCAGAACA 111
DcFLC2 WTLD.7570 GATGGCACCAATAACAACTC CTGCAACGGTGAATGATTTG 127
DcFLC3 ATLD.1765 AGTTCTCTGTGGCTGATCTTG CTTTTCTCCTTCTTGGCTATGT 140
参照基因
Reference gene
Tublin GAATACCAGCAGTACCAAGA CATTACATATCTTGATGAGCC 88

1.3 DcFLCs 基因的生物信息学分析
通过在线比对搜索 NCBI 蛋白质数据库（http：//blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi），将注释为胡萝
卜 FLC 的 Unigene 核酸序列与其进行相似性分析，利用 Bioedit 软件进行序列比对和编辑，使用
SMART 程序（http： //smart.embl-heidelberg.de/）对氨基酸保守结构域进行预测。选取拟南芥
（NP_001190272.1）、荠菜（AFV28916.1）、油菜（Q8W005）、白芥（ABP96967.1）、甘蓝（Q84LM9）、
菜薹（A1YV74）、萝卜（F8WQU4）、甜菜（ABN04208.1）、咖啡（E9JPX8）、沙梨（BAI99733.1）、
枳（B2LBE1）、蜜橘（ACB72865.1）、山核桃（AFM31223.1）、葡萄（D1MDP4）等植物 FLC 氨基
酸序列和拟南芥其它 MADS-box 基因家族成员 AP1（P35631.2）、AP3（AEE79216.1）、SOC1
（AEC10583.1）、SVP（NP_179840.2），及 DcFLCs 推导的氨基酸序列构建系统进化树，使用 MEGA
5 软件中 Neighbor- Joining 模型、p-distance 算法（Tamura et al.，2011），1 000 次 bootstrap 对进化树
检验，显示各分支长度。
1.4 种根 DcFLCs 在春化过程中的响应
以 Ws 和 Af 为试材，2012 年 4 月底播种于中国农业科学院蔬菜花卉研究所玻璃温室，采用 20 cm ×
60 cm × 20 cm 花盆，基质采用蛭石︰草炭︰园土 = 1︰1︰1，2 ~ 3 片叶间苗，4 ~ 5 片叶定株，株距 1 ~
2 cm，每材料 3 盆，总数不少于 120 株。昼/夜生长温度 35 ℃/25 ℃左右，自然光照。8 月 25 日分
别选取 60 根 Ws 和 Af 种根进行春化处理，保留 2 cm 左右叶柄，假植于蛭石中，在 4 ℃冰箱中黑暗
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春化。处理期间植株有嫩叶长出，春化后种根重新定植于玻璃温室，生长条件同上。根据前期试验
结果（毛笈华 等，2013），Af 至少需要 84 d 低温才能通过春化，而 Ws 仅需 28 d，所以 Af 分别于
处理前（0 d）、春化 28、56、84 d 和春化结束后（11 月 17 日）在温室生长 14 d（昼/夜生长温度 25
℃/15 ℃左右）进行叶片取样，Ws 分别于处理前（0 d）、春化 14、28、42 d 和春化结束后（10 月 6
日）在温室生长 7 d（昼/夜生长温度 25 /15℃ ℃左右）进行叶片取样，液氮速冻后–80 ℃冰箱保存。
RNA 提取方法同上，使用 PrimeScriptTM RT reagent Kit（TaKaRa 公司）合成第一链 cDNA。根
据 DcFLCs 序列设计荧光引物（表 1），目的片段长度 100 ~ 200 bp，通过绘制标准曲线和溶解曲线
确定引物扩增效率和特异性。以稀释 20 倍的 cDNA（约 50 ng · μL-1）为模板、Tublin 为内参（Zagon
et al.，2010），在 StepOnePlus Real-time PCR system 实时定量 PCR 仪（ABI 公司）上，使用 SYBR®
Premix Ex TaqTM II 试剂盒（TaKaRa 公司）进行试验，重复 3 次。采用 20 μL 反应体系：cDNA（50
ng · μL-1）2 μL，上下游引物（10 μmol · L-1）各 0.8 μL，SYBR Green Master Mix 10 μL，ROX 0.4 μL，
补 ddH2O 至 20 μL。选用三步法反应程序：95 ℃变性 5 s，56 ℃退火 30 s，72 ℃延伸 30 s，40 个循
环，反应结束后增加 60 ~ 95 ℃溶解曲线分析，2-ΔΔCt 法计算相对表达量（Livak & Schmittgen，2001）。
1.5 幼苗植株 DcFLCs 在春化过程中的响应
以 Ws 和 Af 为试材，2012 年 8 月初播种于玻璃温室，栽培方法和生长条件同 1.4，每材料 4 盆，
总数不少于 160 株。2013 年 1 月 20 日开始对试材（保留 3 ~ 4 片新叶）进行春化处理，处理温度为
昼夜 7℃/2 ℃左右，自然光照。分别在处理前（0 d）、春化 14、28 和 42 d 后，下午 14：00 对材料
嫩叶取样。3 月 3 日春化后将材料搬回温室生长 7 d 后（昼/夜生长温度 25 /15℃ ℃左右）再取样，
所有样品液氮速冻后–80 ℃冰箱保存。DcFLCs 的 qPCR 检测方法同 1.4。
1.6 幼苗植株 DcFLC1 和 DcFLC2 对光周期的响应
以 Ws 和 Af 为试材，2012 年 8 月初播种于玻璃温室，栽培方法和生长条件同 1.4，每材料 3 盆，
总数不少于 120 株。10 月 20 日将植株先进行 8 h 短日照预处理 7 d（下午 16：00 至翌日 8：00 之
间采用遮光布覆盖），再进行光周期试验。10 月 28 日为 8 h 短日照处理（方法同上），10 月 29 日为
24 h 连续光照处理（下午 16：00 至翌日 8：00 之间采用高压钠灯补光，光照强度约 500 μmol · m-2 · s-1）。
取样时间点分别是 10 月 28 日 11：00 和 14：00，10 月 29 日 2：00、5：00、8：00、11：00、14：00
和 23：00，10 月 30 日 2：00 和 5：00，共计 10 个点。每次选 5 株幼嫩叶片混合取样，液氮速冻后
于–80 ℃冰箱保存。DcFLC1 和 DcFLC2 的 qPCR 检测方法同 1.4。
2 结果与分析
2.1 DcFLCs 基因 RT-PCR
RT-PCR 显示在耐抽薹品种 Af 叶片和根中均扩增出目的条带，分别是 DcFLC1（976 bp）、DcFLC2
（1 043 bp）和 DcFLC3（860 bp），而抽薹敏感的野生资源 Ws 叶片和根中只有 DcFLC1 和 DcFLC2，
没有 DcFLC3（图 1，A）。随机筛选 10 个回交重组自交系（BC2S4）株系进行验证，DcFLC1 和 DcFLC2
在所有后代材料叶片中均表达，而 DcFLC3 仅在 E01051 和 E4506 株系中表达，其它株系均未表达
（图 1，B），呈现分离。DcFLC1 和 DcFLC2 在 7 份其它品种资源及自交系中均表达，而 DcFLC3
仅在 3080、B233 和 B164 中表达，在 12P39、B008、B287 和 B388 中未表达，呈现多态性（图 1，
C）。

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图 1 DcFLCs 基因的 RT-PCR
Af：耐抽薹品种‘Amsterdam’；Ws：抽薹敏感的‘松滋野生’。
Fig. 1 RT-PCR analysis of DcFLCs
Af：Tolerance to premature bolting cultivar‘Amsterdam’；Ws：Wild sensitive species‘Songzi’.
2.2 DcFLCs 基因的生物信息学分析
DcFLC1、DcFLC2 和 DcFLC3 开放阅读框长度分别为 630 bp、639 bp 和 660 bp，编码 209、212
和 219 个氨基酸残基的蛋白。氨基酸保守结构域预测和序列比对结果显示 DcFLCs 属于 MADS-box
基因家族（图 2，图 3），第 1 ~ 60 个氨基酸为 MADS-box 结构域，相似性高，而 K-box 结构域分别
位于 70 ~ 175、71 ~ 176、76 ~ 179 个氨基酸位置，表现出较大差异。BLAST 分析表明 DcFLC1、
DcFLC2、DcFLC3 与咖啡 CaFLC 氨基酸相似度较高，分别为 52%、45%和 49%，而与拟南芥 AtFLC
氨基酸相似度分别只有 39%、37%和 36%（图 2）。

图 2 胡萝卜 DcFLCs 与咖啡 CaFLC、拟南芥 AtFLC 同源基因氨基酸序列比对
实线代表 MADS-box 结构域，虚线代表 K-box 结构域。
Fig. 2 Alignment analysis of the putative protein sequences of carrot DcFLCs with coffee CaFLC and Arabidopsis AtFLC homologous
Solid line showed the MADS-box domain，and dotted line showed the K-box domain.
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系统进化树显示不同植物的 FLC 同源基因聚为一类，而其它拟南芥 MADS-box 家族成员 AP1、
SOC1、SVP、AP3 形成一个分支聚在最外围（图 3）。亲缘关系近的植物 FLCs 遗传距离较小，如枳
PtFLC 和蜜橘 CtFL-1 遗传距离最小，拟南芥、荠菜、油菜、白芥、黑芥、甘蓝、萝卜等十字花科植
物的 FLCs 聚为一类。其它植物的 FLCs 之间亲缘关系相对较远，其中 DcFLCs 单独形成一支位于十
字花科和其它植物之间，而且三者之间遗传距离较远，其中 DcFLC1 和 DcFLC3 之间相对较近，这
也表明三者功能上可能存在差异。

















图 3 胡萝卜 DcFLCs 与拟南芥 MADS-box 基因家族及其它植物 FLC 同源基因氨基酸序列的进化树构建
Fig. 3 Phylogenetic analysis of the putative protein sequences of carrot DcFLCs with Arabidopsis
MADS-box genes family and other plants FLC homologous
2.3 种根 DcFLCs 对低温的响应
DcFLC1、DcFLC2 和 DcFLC3 在耐抽薹品种 Af 种根低温处理过程中呈上调表达，处理 84 d 表
达量最高，分别为处理前的 3.5、12 和 13 倍，回到室温后恢复到处理前水平（图 4）。

图 4 DcFLCs 在耐抽薹品种 Af 种根春化过程中的表达差异
RT：春化后材料回到温室生长，昼/夜生长温度 25 ℃/15 ℃左右。下同。
Fig. 4 Expression level of DcFLCs during and after Af and Ws roots vernalization
RT：The vernalized materials were moved to the greenhouse，and day/night temperature was about 25 ℃/15 ℃. The same below.
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DcFLC1 在抽薹敏感的 Ws 种根低温处理过程中呈下调趋势，回到室温后依然保持低水平表达
（图 5，A）。DcFLC2 在 Ws 种根低温处理中与 Af 相似，随低温处理时间延长而表达量上升，42 d
达到最高，为处理前的 3 倍（图 5，B）。DcFLC3 在 Ws 种根中未检测到，同幼苗植株处理结果一致。


图 5 DcFLCs 在抽薹敏感的 Ws 种根春化过程中的表达差异
Fig. 5 Expression level of DcFLCs during and after Af and Ws roots vernalization

2.4 幼苗植株 DcFLCs 对低温的响应
DcFLC1 在耐抽薹品种 Af 和抽薹敏感的 Ws 幼苗植株低温处理中均呈上调，回到室温后表达量
下降，但到达峰值时间不同，Af 在 42 d 仍呈上升趋势，而 Ws 在 14 d 达到最高水平（图 6，A）。
DcFLC2 在 Af 春化过程中表达差异不显著，但在 Ws 中呈上下波动，回到室温后呈低水平表达（图
6，B）。DcFLC3 在 Af 中低温处理 14 d 后表达量达到最高水平，随后则下降，但在 Ws 中未检测到
（图 6，C）。



图 6 DcFLCs 在耐抽薹品种 Af 和抽薹敏感的 Ws 幼苗植株春化过程中的表达差异
Fig. 6 Expression level of DcFLCs during and after Af and Ws young carrot plants vernalization

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2.5 幼苗植株 DcFLC1 和 DcFLC2 对光周期的响应
DcFLC1、DcFLC2 在耐抽薹品种 Af 和抽薹敏感的 Ws 光周期处理中表达规律不同。DcFLC1
在 Af 和 Ws 短日照处理中表达峰值均在夜间黑暗，连续光照能提高其在 Af 中的表达水平，但在
Ws 中则受到抑制（图 7，A）。DcFLC2 在 Af 短日照处理中表达峰值在黑暗，连续光照能显著提高
其表达水平，但在 Ws 中短日照和连续光照处理表达规律基本相似，峰值均在白天（图 7，B）。

图 7 耐抽薹品种 Af 和抽薹敏感的 Ws 中 DcFLC1（A）和 DcFLC2（B）在短日照和连续光照处理下表达差异
Fig. 7 Expression level of DcFLC1（A）and DcFLC2（B）of Af and Ws young plants
under short day and continuous illumination
3 讨论
胡萝卜肉质根通常需要过冬后，在第 2 年适宜温度下抽薹开花，因此抽薹开花易受众多不确定
因素影响，导致相关研究进展十分缓慢（毛笈华 等，2013）。春化是胡萝卜抽薹开花的必要条件，
胡萝卜幼苗要求 8 ~ 12 片真叶，肉质根直径达到 4 ~ 8 mm 才能感受低温（Rubatzky et al.，1999；
Alessandro & Galmarini，2007；毛笈华 等，2013），种根一般需要 10 ℃以下低温处理 2 ~ 3 个月才
能完成春化过程（Dickson & Peterson，1958）。但有的品种对低温要求不严格，如‘French Foring’
在 4.5 ℃下处理 15 d 即可开花，‘Brasilia’品种 7 ℃春化 5 d 即可发生抽薹（Dias-Tagliacozzo & Válio，
1994）。对抽薹敏感的 Ws、耐抽薹品种 Af 及其杂交后代在早春栽培发生先期抽薹遗传分析，表明
抽薹开花时间是受多基因控制的（毛笈华 等，2013），与 Alessandro 等（2013）提出一个显性春化
基因 vrn1 控制胡萝卜正常发育过程中早开花性状不同，这也表明两者抽薹开花调控机制不尽相同。
本研究对 3 个具有完整的 MADS-box 和 K-box 保守结构域的 Unigene 氨基酸序列比对和进化树
分析，结果表明与拟南芥、萝卜、甜菜、沙梨、葡萄等植物的 FLC 同源基因较为接近，而与拟南芥
SOC1、SVP、AP1 等进化关系较远（图 2，图 3），初步认为是胡萝卜的 FLC 同源基因。甘蓝和油菜
均存在 5 个 FLC 同源基因（BoFLC 和 BnFLC）（Tadege et al.，2001；Okazaki et al.，2007），白菜中
目前发现 4 个 FLC（BrFLC1、BrFLC2、BrFLC3 和 BrFLC5）（Schranz et al.，2002；Zou et al.，2012），
其中 BrFLC1、BrFLC2 和 BoFLC2 与开花时间变异有关（Yuan et al.，2009；Zhao et al.，2010）。这
些等位基因的存在和功能分化不仅反映了基因的进化关系，也是植物与环境相互作用的结果。虽然
DcFLCs 在一个分支上，但进化不同步，氨基酸一致性为 53% ~ 57%，尤其是在 K-box 区域差异较
大（图 2），而 K-box 是调节蛋白质相互作用的关键区域（Kaufinann et al.，2005）。DcFLC1 和 DcFLC3
间的分化晚于 DcFLC2，而且 DcFLC3 在胡萝卜品种资源中呈现多态性，这说明胡萝卜在长期进化
和人工选择中，DcFLCs 表达模式和功能可能发生了变化。
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多数有春化需要的植物必需经历一定时间的低温过程，有利于植物本身避免冬季严寒对生殖生
长阶段的影响（Amasino & Michaels，2010）。拟南芥中春化作用的主要靶基因是开花抑制基因 FLC
（Michaels & Amasino，1999），但在麦类作物中并没有发现 FLC 的同源基因，而是与春化相关的开
花促进基因 VRN1（与拟南芥 AP1 同源）、VRN3（FT）和开花抑制基因 VRN2（Trevaskis et al，2007），
其中 VRN1 对开花作用方式与 FLC 完全相反，而且其叶中的转录水平还受光周期影响，短日照具有
抑制作用，长日照则反之（安艳荣 等，2011）。胡萝卜 DcFLCs 表达也受到低温影响，但在 Af 和
Ws 幼苗植株、种根中表达规律不一致（图 4，图 5）。DcFLC1、DcFLC3 在 Af 幼苗植株和种根中表
达规律相似，呈上调趋势。DcFLC2 在 Af 种根中上调，但在幼苗植株中表达差异不显著。DcFLC1
在 Ws 幼苗植株和种根表达趋势相反，但 DcFLC2 在 Ws 种根中上调，而在幼苗植株中表达差异不
显著。而且 DcFLC1、DcFLC2 也受到光周期影响，连续光照能提高两者在 Af 中的表达，但在 Ws
中相反（图 6）。这与拟南芥、白菜、白芥、甜菜等 FLC 受低温下调表达规律不同（Michaels & Amasino，
1999；Tadege et al.，2001；Reeves et al.，2007；Maria et al.，2008），而与麦类作物中 VRN1 具有相
似的表达方式（Trevaskis et al，2007；安艳荣 等，2011），但相关作用机理还需深入研究。

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