全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（6）：1129–1138 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2011–03–09；修回日期：2011–04–30
基金项目：教育部留学回国人员基金项目（23406）；山东省自然科学基金项目（2009ZR09003）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：zcs@sdau.edu.cn）
菊花花发育基因 CmCO 和 CmFT 的克隆与表达
分析
田素波，林桂玉，郑成淑*，孙 霞，任洪艳，温立柱
（山东农业大学园艺科学与工程学院，作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018）
摘 要：利用同源序列法结合 RACE 技术从菊花‘神马’品种[Chrysanthemum morflorium（Ramat.）
Kitam.‘Jinba’]中分离了开花时间相关的 CO（CONSTANS）和 FT（FLOWERING LOCUS T）同源基因，
并命名为 CmCO（基因登录号 JF488070）和 CmFT（基因登录号 JF488071）。CmCO 和 CmFT 分别编码
382 和 174 个氨基酸。蛋白比对发现，CmCO 蛋白包含具有典型的 CO 同源蛋白结构，包含 B-box1，B-box2，
CCT 结构域及 COOH 区域。CmFT 所推测的氨基酸序列包含 FT 类蛋白保守基序和两个关键性氨基酸残
基。同源性分析表明，CmCO 与草莓（Fragaria × ananassa）FaCO 同源性最高，为 65.8%，与豌豆（Pisum
sativum）PsCOL、拟南芥（Arabidopsis thaliana）AtCO 同源性分别为 62.0%和 55.6%。CmFT 与向日葵
（Helianthus annuus）HaFT2 基因同源性最高，为 93.7%，与葡萄（Vitis vinifera）VvFT 和拟南芥 AtFT 的
同源性分别为 85.1%和 74.0%。进化树聚类分析表明，CmCO 和 CmFT 蛋白分别与向日葵 HaCO 和 HaFT2
遗传距离最近。RT-PCR 表明，长日照下的菊花叶片中几乎检测不到 CmCO 和 CmFT，而在短日照下，CmCO
在花芽分化启动期（Ⅰ）表达，总苞鳞片分化前期（Ⅱ）有所下降随后又迅速升高；CmFT 在 CmCO 之
后表达，之后持续高表达。选择小花原基分化前期（Ⅳ）对菊花叶片、花芽和茎等不同组织器官 CmCO
和 CmFT 表达进行分析，结果表明，CmCO 在叶片中表达量最高，花芽次之，茎最低；CmFT 在花芽中表
达量最高，叶片次之，茎最低。由此推测 CmCO 和 CmFT 的表达与光周期诱导菊花成花密切相关。
关键词：菊花；光周期；开花；CO；FT
中图分类号：S 682.1+1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）06-1129-10

Cloning and Expression of CmCO and CmFT of Floral Development Genes
in Chrysanthemum
TIAN Su-bo，LIN Gui-yu，ZHENG Cheng-shu*，SUN Xia，REN Hong-yan，and WEN Li-zhu
（College of Horticulture Science and Engineering，Shandong Agricultural University，State Key Laboratory of Crop
Biology，Tai’an，Shandong 271018，China）
Abstract：The genes of CO（CONSTANS）and FT（FLOWERING LOCUS T），which related to
flowering time were isolated from Chrysanthemum morflorium（Ramat.）Kitam.‘Jinba’by RT-PCR and
rapid amplification of cDNA ends（RACE），and named it CmCO（GenBank accession No. JF488070）
and CmFT（GenBank accession No. JF488071）respectively. CmCO and CmFT encoded 382 and 174 amino


1130 园 艺 学 报 38 卷
acids respectively. Alignment analysis showed that CmCO protein had typical structures of CO
homologous protein，including B-box1，B-box2，CCT domain and COOH region. The deduced amino acid
sequence of CmFT contained FT-like protein’s conserved motifs and two critical amino acid residues.
Homologous analysis showed that the homology of CmCO compared with FaCO（Fragaria × ananassa）
was the highest by 65.8%，and with PsCOL（Pisum sativum）and AtCO（Arabidopsis thaliana）were by
62.0% and 55.6% . The homology of CmFT compared with HaFT2（Helianthus annuus）was the highest
by 93.7%，and with VvFT（Vitis vinifera）and with AtFT（Arabidopsis thaliana）were 85.1% and 74.0%.
Evolutionary tree clustering analysis indicated that the genetic distances between CmCO protein and
HaCOL（Helianthus annuus）and HaFT2 were the shortest respectively among others. RT-PCR analysis
showed that expression of CmCO and CmFT in the leaves of chrysanthemum almost didn’t observed under
long-day conditions，but under short-day conditions，CmCO expressed at initial stage of floral bud
differentiation（Ⅰ），then decreased at the stage of involucre primordial diferentiation（Ⅱ）followed by a
quick rise. CmFT expressed followed by the CmCO expression，and then kept to high expression. The
expression of CmCO and CmFT at the leaves，floral buds and stems of chrysanthemum at initial stage of
floret primordial differentiation（Ⅳ）indicated that the expression of CmCO in leaves of chrysanthemum
was the highest，and it in the floral buds lower，and it in stems the lowest. The expression of CmFT in the
floral buds was the highest，and in the leaves lower，and in stems the lowest. The results presumed that the
expressions of CmCO and CmFT were related with flowering of chrysanthemum induced by photoperiods.
Key words：chrysanthemum；photoperiod；flowering；CO；FT

开花是植物从营养生长向生殖生长的转变过程。开花相关基因的表达是实现这一转变的基础，
环境因子以及细胞自身的生长状况对这些基因的表达起着调控作用（Yasushi & Weigel，2007）。菊
花（Chrysanthemum morifolium Ramat.）属于短日照植物，对光周期信号非常敏感，并对其作出适应
性反应（王文莉 等，2010）。FT 是光周期途径植物开花时间关键基因，其表达产物可能就是开花刺
激物质，即开花素（florigen）（Abe et al.，2005；Laurent et al.，2007），目前已在地被菊中分离出
FT 同源基因（潘才博 等，2010），并把拟南芥 FT 基因转入菊花证明其表达可促进菊花提早开花（姜
丹 等，2010）。而 FT 的表达直接受生物节律钟调控的 CO 基因所调节（田素波 等，2010）。已有
研究表明，长日照条件下拟南芥 CO 高表达时，FT 表达增加，促进开花（Suarez-Lopez et al.，2001）。
水稻的 CO 同源基因 Hd1，在短日照下促进 FT 同源基因 Hd3a 的表达，促进开花；而在长日条件下
抑制 Hd3a 的表达，则延迟开花（Kojima et al.，2002）。Böhlenius 等（2006）研究 CO 和 FT 的关系
表明，无论长日照或是短日照，CO/FT 基因组合在毛白杨开花诱导中共同起着重要的调控作用。本
试验中试图克隆菊花中 CO 和 FT 基因，并分析其在光周期诱导菊花开花过程中的时空表达模式，
旨在深入研究 CO 和 FT 基因功能，为通过转基因技术调节菊花花期和培育菊花新品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料及其处理
试验于 2009 年 3—7 月在山东农业大学园艺实验站和山东农业大学园艺科学与工程学院实验中
心进行。取菊花品种‘神马’（Chrysanthemum morflorium‘Jinba’）扦插苗定植于花盆中（1 盆 1 株），
在长日照条件下经过 35 d 营养生长后，挑选生长健壮、长势一致的植株分两组，分别放进两个人工
6 期 田素波等：菊花花发育基因 CmCO 和 CmFT 的克隆与表达分析 1131

气候室中，进行长日照（16 h/8 h，LD）和短日照（8 h/16 h，SD）处理，昼/夜温 22 ℃/18 ℃；相
对湿度 65%；光照强度 110 μmol · m-2 · s-1。处理后，每隔 2 ~ 3 d 切取顶芽，在解剖镜下剖芽观察并
结合徒手切片，用生物倒置显微镜观察花芽形态分化进程。由于个体间花芽形态分化差异，每次取
5 个芽观察，以出现频率 3 次以上的形态作为该阶段某一个花芽形态分化时期。菊花花芽分化分为 7
个时期（王文莉 等，2010）：花芽分化启动期（Ⅰ）、总苞鳞片分化前期（Ⅱ）、总苞鳞片分化后期
（Ⅲ）、小花原基分化前期（Ⅳ）、小花原基分化后期（Ⅴ）、花瓣分化前期（Ⅵ）和花瓣分化后期（Ⅶ），
分别从长日照和短日照处理植株中取生长点和第 5 ~ 6 节位成熟叶片；另在Ⅳ期分别取叶片、花芽
和茎段（第 5 ~ 6 节位）。样品立即用液氮速冻，置于–80 ℃冰箱备用。
1.2 RNA 提取和纯度检测
总 RNA 分离用 Trizol 试剂盒说明书进行。分别取上述材料各 50 ~ 100 mg 用液氮研磨后，加入
1 mL Trizol 缓冲液，按其说明书进行。最后 RNA 溶于 20 μL DEPC H2O 中，用 DNaseⅠ（Promega）
处理后，取各时期叶片和顶芽总 RNA 各 1 μL 混合（用于基因克隆）、取各时期叶片总 RNA 各 1 μL
（用于不同花芽分化期表达分析）、取Ⅳ期叶片、花芽和茎段总 RNA 各 1 μL（用于不同组织器官表
达分析），用于 cDNA 合成。cDNA 第一链合成采用 Oliga dt（18）和 M-MLV 逆转录酶（Promega），
反应体系按照其说明书进行。用琼脂糖凝胶电泳和 eppendorf 生物分光光度计分析纯度和产量。
1.3 菊花 CmCO 和 CmFT 基因克隆及全长的获得
取上述 cDNA 作为模板，用于基因扩增。根据 CO 类似基因保守区序列设计一对引物 CO-F1：
5′-ATBCAYTCCGCWAAYCC-3′和 CO-R1：5′-TCTGGHACMABWCYRACATCC-3′，以 cDNA 第一
链作模板进行 PCR 扩增。扩增产物回收、纯化，连接 pMD-18 载体（TaKaRa），转化大肠杆菌
DH5α 的感受态细胞，蓝白斑筛选阳性克隆并测序（北京华大公司）。根据获得序列，设计 3′ RACE
3 个正向引物。COrF1-3′：5′-AGCGTAGTGCCAGTTGGAGGT-3′；COrF2-3′：5′-TGAGGCTTCAAATG
GTGGCTA-3′；COrF3-3′：5′-CAGATGCCAACGCAACTTACTC-3′。按 3′-Full RACE Core Set Ver.2.0
（TaKaRa）说明书进行操作，获得 3′端序列。将保守区序列和 3′ RACE 序列进行拼接，按 SMARTTM
RACE cDNA Amplification Kit（Clontech）说明书设计两个反向引物。COrR3-5′：5′-TGACCC
TTGGGGAAAAAACCT-3′；COrR4-5′：5′-CGTAGACCCTGAAATAGGAATAACC-3′，获得 5′端序列。
根据 3′端和 5′端拼接序列设计两条特异引物 CO-F：5′-ATGTTGAAACAAGAG AGTAAC-3′；CO-R：
5′-AACCAAAACTGGAAAGTTTGC-3′。进行 PCR 扩增，克隆、测序，获得该基因全长序列。
扩增CmFT的引物为FT-F：5′-TCCCGTTTTTACATAATGCC-3′和FT-R：5′-AATATGATGTGCGTG
CTTTC-3′，进行 PCR 扩增，克隆、测序，获得该基因全长序列。
1.4 序列比较和分子进化树构建
得到的序列去除载体序列后用 BLASTX（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/）进行同源序列
分析，用 Clustal W（http：//www.ebi.ac.uk/Clustalw/）、MEGA 4.0 和 DNAMAN 进行多序列比对和
构建分子进化树。
1.5 RT-PCR 分析
从长日照和短日照处理的不同花芽分化期叶片、花芽以及茎（仅在小花原基分化前期）中提取
总 RNA 后，分别合成 cDNA 第 1 链，扩增 CmCO 基因的引物为片段 CO-F1：5′-CCCAAGGGTCAGAC
GGAA-3′和片段 CO-R1：5′-TGAAGCCTCATAACATCCC-3′；扩增 CmFT 基因的引物即为扩增全长
的引物，然后用对应于 CmCO 和 CmFT 的引物组合进行 RT-PCR 分析，PCR 反应条件同上。用菊花
1132 园 艺 学 报 38 卷
Actin（AB205087）基因作对照。扩增 Actin 基因的引物为 Actin-F：5′-AACTGGCATTGTGTTGGATTCT
G-3′和 Actin-R：5′-CCAATCATAGACGGCTGGAAAA-3′。PCR 反应的退火温度为 54 ℃。重复 3 次。
2 结果与分析
2.1 总 RNA 的提取和检测
经电泳检测，所提取 RNA 的 28S 和 18S 条带清晰，说明 RNA 完整性良好，纯度高。用 Actin-F、
Actin-R 对 cDNA 进行 PCR 扩增均得到 359 bp 的产物，说明反转录得到的 cDNA 第 1 链结果良好。
2.2 CmCO 基因克隆及序列分析
利用引物 CO-F1 和 CO-R1，以上述的 cDNA 为模板进行扩增，获得 575 bp 保守中间片段（图
1）。经 BLAST 分析，发现该片段与大多数 CO 类似基因高度同源。用引物 COrF1-3′和 COrF2-3′进
行 3′RACE，获得了该基因 199 bp 3′端序列；用引物 COrF2-3′和 COrF3-3′再次进行 3′RACE，获得了
该基因 350 bp 3′端序列，与已知片段进行拼接，获得了 CO 类似基因 3′端部分蛋白编码序列。通过
5′RACE 获得了 460 bp 5′端序列。
测序结果表明，该序列中 1 149 bp 的开放阅读框编码 382 个氨基酸（图 2）。
通过氨基酸序列比对（图 3）发现，CmCO 中含有两个完整的 B-box，属于 CO 基因家族的第 1
类。其具有完整的植物 CO 蛋白的结构，含有 B-box1、B-box2、CCT 结构域及 COOH 区域 4 个高
度保守的区域，其中两个 B-box 与 CCT 结构域组成了典型的锌指结构。B-box 和 CCT 结构域中含
有 CO 功能必不可少的氨基酸残基，同时 CCT 结构域中还含有核定位信号。同源性比对表明，CmCO
基因与草莓（Fragaria × ananassa）基因同源性最高，为 65.8%，与豌豆（Pisum sativum）、拟南芥
（Arabidopsis thaliana）同源性依次为 62.0%和 55.6%。
图 1 CmCO 基因的中间片段、3′ RACE、5′ RACE 和全长扩增
M：DNA marker；1、2：中间片段扩增产物；3 ~ 6：3′ RACE 扩增产物；
7：5′ RACE 扩增产物；8 ~ 11：CmCO。
Fig. 1 Amplification of the middle fragment，3′ end，5′ end and full length of CmCO cDNA
M：DNA marker；1，2：PCR products of the middle fragment；3–6：PCR products of 3′ RACE；
7：PCR product of 5′ RACE；8–11：CmCO.
6 期 田素波等：菊花花发育基因 CmCO 和 CmFT 的克隆与表达分析 1133

图 2 菊花 CO 基因全长 cDNA 核苷酸序列及推导氨基酸序列
* 代表终止密码子。
Fig. 2 The full length cDNA nucleotide acid sequence and deduced amino acid sequence of CmCO gene of chrysanthemum
* Stop codon is indicated by asterisk.



图 3 CmCO 基因的推测氨基酸序列与其他植物 CO 蛋白的多序列比对
Fig. 3 Alignment s of the CmCO deduced amino acid sequences with those of other plants

系统进化树分析表明，菊花 CmCO 与向日葵（Helianthus annuus）HaCOL 亲缘关系最近，与大
豆（Glycine max）和豌豆（Pisum sativum）PsCOL 亲缘关系较近，与黑麦草（Lolium perenne）LpCOL
和版纳龙竹（Dendrocalamus xishuangbannaensis）DxCOL 亲缘关系最远。

1134 园 艺 学 报 38 卷
2.3 CmFT 基因克隆及序列分析
利用引物FT-F和FT-R，以上述不同花芽分化期的叶片和顶芽混合组织的 cDNA为模板进行PCR
扩增，得到 CmFT 全长序列，长度为 608 bp（图 4）。该基因序列中 525 bp 的开放阅读框可编码 174
个氨基酸（图 5）。



图 4 CmFT 基因全长扩增
M. DNA marker；1、2. 单引物扩增产物；3 ~ 6. CmFT。
Fig. 4 Amplification of the full length of CmFT cDNA
M. DNA marker；1，2. PCR product of single primer；3–6. CmFT.




图 5 菊花 FT 基因全长 cDNA 核苷酸序列及推导氨基酸序列
* 代表终止密码子。
Fig. 5 The full length of cDNA nucleotide acid sequence and deduced amino acid sequence of CmFT gene of chrysanthemum
* Stop codon is indicated by asterisk.

BLAST分析表明，菊花CmFT基因编码氨基酸序列与地被菊（Chrysanthemum morifolium）CmFT、
向日葵（Helianthus annuus）HaFT2、葡萄（Vitis vinifera）VvFT 和拟南芥（Arabidopsis thaliana）
AtFT 等大多数双子叶植物 FT 类似基因的同源性可达 74%。通过氨基酸序列比对（图 6）发现菊花
6 期 田素波等：菊花花发育基因 CmCO 和 CmFT 的克隆与表达分析 1135

CmFT 中包含区分 FT 和 TFL1 蛋白的关键氨基酸残基酪氨酸（Y）、谷氨酰胺（Q），且具有 FT 类蛋
白的两个保守基序即 14 个保守氨基酸序列（LGRQTVYAPGWRQN）和 LYN/IYN 三联体（Ahn et al.，
2006）。
进一步分析菊花 CmFT 与其它双子叶植物 FT 类似蛋白的进化关系，结果表明，CmFT 与同属
于菊科的向日葵 HaFT2 基因聚为一类，遗传距离最近，与牵牛（Ipomoea nil）InFT1 遗传距离较远。

图 6 CmFT 与不同植物 FT 蛋白家族部分氨基酸序列比对分析
·代表区分 FT 和 TFL1 蛋白的关键氨基酸残基，黑色框表示鉴别 FT 基因的保守基序。
Fig. 6 Comparison of partial proteins with CmFT homologous proteins of different plants
·Circular indicate amino acids that are critical to define FT or TFL1-like proteins.
Black box mean identifying the conservative base of FT gene sequences.

2.4 CmCO 和 CmFT 基因在菊花不同花芽分化期表达分析
在长日照下 CmCO 和 CmFT mRNA 几乎未检测到（菊花 β-actin 为内参基因）。在短日照下，菊
花花芽分化启动期（Ⅰ）检测到 CmCO 表达，之后在总苞分化前期（Ⅱ）和总苞分化后期（Ⅲ）CmCO
表达下调，在小花原基分化前期（Ⅳ）和小花分化后期（Ⅴ）高丰度表达，之后花瓣分化前期（Ⅵ）
和花瓣分化后期（Ⅶ）表达量逐渐下降；而 CmFT 在Ⅰ期未检测到，在Ⅱ期发现有所表达，之后从
Ⅳ期开始表达迅速上调，直到Ⅶ期均高丰度表达（图 7）。
图 7 菊花花芽分化期叶片中 CmCO 和 CmFT 的 RT-PCR 分析
Fig. 7 RT-PCT analysis of genes of CmCO and CmFT of chrysanthemum
1136 园 艺 学 报 38 卷
2.5 CmCO 和 CmFT 基因在菊花不同组织器官中的表达分析
由于在小花原基分化前期（Ⅳ）CmCO 和 CmFT mRNA 表达量均较高，因此，选择此时期对叶
片、花芽和茎中 CmCO 和 CmFT 基因进行了半定量表达分析（图 8），结果表明，长日照处理的菊
花叶片、花芽和茎中的 CmCO 和 CmFT mRNA 表达丰度均极低（菊花 β-actin 为内参基因）；短日处
理的菊花叶片、花芽和茎中 CmCO mRNA 表达量存在明显的差异，叶片中 CmCO 表达量最高，花
芽次之，茎中的表达量最低；CmFT mRNA 表达量在叶片、花芽和茎中也存在差异，花芽中 CmFT
表达量最高，叶片次之，茎的表达量最低。



图 8 CmCO 和 CmFT 基因在菊花叶片、花芽和茎中的 RT-PCR 分析
Fig. 8 RT-PCR analysis of genes of CmCO and CmFT in the leaves，flower buds and stems of chrysanthemum
3 讨论
已有大量研究表明，CO 基因是光周期调节植物开花途径的下游关键性基因之一，其表达受生
物钟的调节（Liu et al.，2001）。虽然拟南芥、豌豆和草莓等植物表现为不同的光周期习性，但它们
都有 CO 同源基因，而且在 CCT 基序和 B-box 型锌指结构处高度保守（Yasue et al.，2003）。B-box
保守区是一类锌指结构，常与其它的 motif 结合共同起作用，如 RING zinc finger、NHL motif、RFP
domain 等，CCT domain 结构含有丰富的基本氨基酸，其后端区域含有核定位信号（Putterill et al.，
1995）。本试验克隆的菊花 CmCO 基因也具有完整的两个 B-box 型锌指蛋白结构、CCT 基序和 COOH
结构域，这说明菊花中克隆的 CmCO 是一个具有生物功能的受生物钟调节的 CO 类似基因，并编码
一个完整的转录因子（Robson et al.，2001）。
Kobayashi 等（1999）研究表明，FT 为编码磷脂酰乙醇胺结合蛋白（PEBP）的基因家族成员，
该家族可分为两个亚家族（FT/TFL）。在拟南芥中共有6个成员，除FT外，还包括TERMINAL FLOWER
1（TFL1）、TWIN SISTER OF FT（TSF）、ARABIDOPSIS THALIANA CENTRORADIALIS（ATC）、
BROTHER OF FT AND TFL1（BFT）和 MOTHER OF FTANDTFL1（MFT）（Yamaguchi et al.，2005）。
FT 和 TFL1 蛋白在开花中扮演相反的功能（Ahn et al.，2006）。FT 可促进拟南芥提前开花，而 TFL1
则延迟开花（Mimida et al.，2001）。FT 和 TFL1 蛋白有 59%同源性，但在 PEBP 域中仅改变一个关
键氨基酸就能使 FT 与 TFL1 功能互相转换（Hanzawa et al.，2005）。本试验克隆得到的菊花 CmFT
与大多数双子叶植物 FT 类似基因的同源性较高，氨基酸序列中包含区分 FT 和 TFL1 蛋白的关键氨
基酸残基和保守基序，系统进化分析进一步说明菊花 CmFT 属于 FT 亚家族成员，CmFT 的激活可
以促进菊花提早开花（郭春晓 等，2009）。
Kojima 等（2002）研究表明，水稻中 CO 同源基因 Hd1，在短日照下促进水稻中 FT 同源基因
Hd3a 的表达，从而促其提早开花；而在长日条件下抑制 Hd3a 的表达，从而延迟开花。Hayama 等
（2007）研究表明，牵牛中 FT 同源基因，在短日照下被激活，长日照下几乎检测不到。本试验结
6 期 田素波等：菊花花发育基因 CmCO 和 CmFT 的克隆与表达分析 1137

果表明，长日照下 CmCO 和 CmFT mRNA 几乎未检测到，在短日条件下表达量明显增加，这说明
CmCO 和 CmFT 与短日照促进菊花开花密切有关；而且在短日照下，CmCO 首先表达（Ⅰ期），而
CmFT 延迟表达（Ⅱ期），这一结果推测在菊花叶片中可能先启动 CmCO，再由 CmCO 激活 CmFT
的表达，从而引起菊花开花（Suarez-Lopez et al.，2001；Kojima et al.，2002；田素波 等，2010）。
王文莉等（2010）研究菊花花芽分化期叶片 Ca2+含量的动态变化结果表明，在花芽未分化期叶片 Ca2+
含量较低，此时，亚细胞定位观察也发现 Ca2+沉淀主要分布在液泡、细胞壁和细胞间隙中，细胞质
内积累较少；而在花芽分化启动期叶片 Ca2+水平迅速提高并达到高峰，之后有所下降并保持稳定水
平，同时电镜观察到 Ca2+沉淀在细胞质内大量积累。本研究中在花芽未分花期和花芽分化启动期均
未检测到 CmFT 表达，在总苞分化前期微弱表达，之后从总苞分化后期开始表达迅速上调，直到Ⅶ
期均高丰度表达。这可能说明在菊花花芽分化过程中 Ca2+信号的传递在先，CmFT 基因表达在后。
本研究中菊花的 CmFT 基因表达趋势与大麦（Hordeum vulgare）HvFT4 在长日照下的表达趋势（Faure
et al.，2007）相似；与大豆（Glycine max）随着短日照处理时间的延长 GmFT 表达增加的趋势（沙
爱华 等，2006）相同。但 CmCO 在总苞分化前期（Ⅱ）和总苞分化后期（Ⅲ）出现表达下降，之
后再回升，而 CmFT 从Ⅲ期开始才迅速增加。这种菊花 CmCO 和 CmFT 表达的不同步性之间的关系
及其机制还需要进一步研究。
本试验还选择短日条件下 CmCO 和 CmFT 表达量均较高的小花原基分化前期（Ⅳ）观察了菊花
CmCO 和 CmFT mRNA 在叶片、花芽和茎中的表达差异。结果表明，短日条件下，CmCO 在叶片中
表达量最高，茎中较弱，这与叶雪凌等（2008）研究番茄 S lCO1 在叶片中高表达，在茎中表达丰度
低的结果相同。CmFT 则在花芽中表达量最高，叶片次之，茎中最低，这与 Fan 等（2010）研究的
StFT 在不同组织中的表达特性一致，而与潘才博等（2010）研究的 FT 类似基因在菊花不同组织中
的 mRNA 转录水平稍有不同，原因可能与菊花品种或试材所取时期的差异有关。另外，本试验发现
CmCO 不仅在叶片中高表达，而且在花芽中也有所表达，并在茎中还有微弱表达，说明不同植物种
类 CO 类似基因在不同器官的表达差异较大，其机理需进一步研究。

Referances
Abe M，Kobayashi Y，Yamamoto S，Daimon Y，Yamaguchi A，Ikeda Y，Ichinoki H，Notaguchi M，Goto K，Araki T. 2005. FD，a bZIP protein
mediating signals from the floral pathway integrator FT at the shoot apex. Science，309：1052–1056.
Ahn J H，Miller D，Winter V J，Banfield M J，Lee J H，Yoo S Y，Henz S R，Brady R L，Weigel D. 2006. A divergent external loop confers antagonistic
activity on floral regulators FT and TFL1. EMBO J，25：605–614.
Böhlenius H，Huang T，Charbonnel-Campaa L，Eriksson S，Parcy F. 2006. CO/FT regulatory module controls timing of flowering and seasonal
growth cessation in trees. Science，312：1040–1043.
Fan Chun-yuan，Yin Jing-ming，Wang Bing，Zhang Yun-feng，Yang Qing. 2010. Molecular cloning and expression analysis of a FT homologous gene
from Solanum tuberosum. Agricultural Sciences in China，9 (8)：1133–1139.
Faure S，Higgins J，Turner A，Laurie D A. 2007. The FLOWERING LOCUS T-like gene family in barley（Hordeum vulgare）. Genetics，176：
599–609.
Guo Chun-xiao，Tian Su-bo，Zheng Cheng-shu，Wang Wen-li，Sun Xian-zhi. 2009. FT gene of glowering determination of plants in photoperiod
pathway. Genomics and Applied Biology，28 (3)：613–618. (in Chinese)
郭春晓，田素波，郑成淑，王文莉，孙宪芝. 2009. 光周期途径植物开花决定关键基因 FT. 基因组学与应用生物学，28 (3)：613–618.
Hanzawa Y，Money T，Bradley D. 2005. A single amino acid converts a repressor to an activator of flowering. Proceedings of the National Academy
of Science of USA，102 (21)：7748–7753.
Hayama R，Agashe B，Luley E，Yano M，Shimamoto K. 2007. A circadian rhythm set by dusk determines the expression of FT homologs and the
short-day photoperiodic flowering response in pharbitis. Plant Cell，19：2988–3000.
1138 园 艺 学 报 38 卷
Jiang Dan，Liang Jian-li，Chen Xiao-li，Hong Bo，Jia Wen-suo，Zhao Liang-jun. 2010. Transformation of Arabidopsis flowering gene FT to from
cut chrysanthemum‘Jinba’by Agrobacterium mediate. Acta Horticulturae Sinica，37 (3)：441–448. (in Chinese)
姜 丹，梁建丽，陈晓丽，洪 波，贾文锁，赵梁军. 2010. 拟南芥花期基因 FT 转化切花菊‘神马’. 园艺学报，37 (3)：441–448.
Kobayashi Y，Kaya H，Goto K，Iwabuchi M，Araki T. 1999. A pair of related genes with antagonistic roles in mediating flowering signals. Science，
286 (5446)：1960–1962.
Kojima S，Takahashi Y，Kobayashi Y，Monna L，Sasaki T，Araki T，Yano M. 2002. Hd3a，a rice ortholog of the Arabidopsis FT gene，promotes
transition to flowering downstream of Hdl under short-day conditions. Plant Cell Physiol，43：1096–1105.
Laurent C，Vincent C，Jang S，Fornara F，Fan Q. 2007. FT protein movement contributes to long-distance signaling in floral induction of Arabidopsis.
Science，316：1030–1033.
Liu J，Yu J，McIntosh L，Kende H，Zeevaart J A. 2001. Isolation of a CONSTANS ortholog from Pharbitis nil and its role in flowering. Plant Physiol，
125 (4)：1821–1830.
Mimida N，Goto K，Kobayashi Y，Araki T，Ahn J H，Weigel D，Murata M，Motoyoshi F，Sakamoto W. 2001. Functional divergence of the TFL1-like
gene family in Arabidopsis revealed by characterization of a novel homologue. Genes Cells，6 (4)：327–336.
Pan Cai-bo，Zhang Qi-xiang，Pan Hui-tang，Sun Ming. 2010. Clone and expression analysis of FLOWERING LOCUS T in Chrysanthemum
morifolium Ramat. Acta Horticulturae Sinica，37 (5)：769–776. (in Chinese)
潘才博，张启翔，潘会堂，孙 明. 2010. 菊花 FT 类似基因的克隆与表达分析. 园艺学报，37 (5)：769–776.
Putterill J，Robson F，Lee K. 1995. The CONSTANS gene of Arabidopsis promotes flowering and encodes a protein showing similarities to zinc
finger transcription factors. Cell，80 (6)：847–857.
Robson F，CostaM M R，Hepworth S R. 2001. Functional importance of conserved domains in the flowering-time gene CONSTANS demonstrated by
analysis of mutant alleles and transgenic plants. Plant J，28 (6)：619–631.
Sha Ai-hua，Cai Shu-ping，Zhang Xiao-jun，Wu Xue-jun，Qiu De-zhen，Zhou Xin-an. 2006. Cloning and expression of GmCO and GmFT controlling
the flowering time of soybean. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica，26 (10)：1996–2000. (in Chinese)
沙爱华，蔡淑平，张晓娟，吴学军，邱德珍，周新安. 2006. 大豆开花基因 GmCO 和 GmFT 的克隆及表达. 西北植物学报，26 (10)：1996–
2000.
Suarez-Lopez P，Wheatley K，Robson F，Onouchi H，Valverde F，Coupland G. 2001. CONSTANS mediates between the circadian clock and the
control of flowering in Arabidopsis. Nature，410：1116–1120.
Tian Su-bo，Guo Chun-xiao，Zheng Cheng-shu. 2010. Molecular mechanism of controlling flower formation by photoperiod inducement in plants.
Acta Horticulturae Sinica，37 (2)：325–330. (in Chinese)
田素波，郭春晓，郑成淑. 2010. 光周期诱导植物开花的分子调控机制. 园艺学报，37 (2)：325–330.
Wang Wen-li，Wang Xiu-feng，Zheng Cheng-shu，Zhu Cui-ying，Lin Gui-yu. 2010. Effects of Ca2+ carrier A23187 and Ca2+ chelator EGTA on the
flower formation of chrysanthemum under photoperiodic induction and the Ca2+ distribution and carbohydrate contents in leaves during the
flower formation. Chinese Journal of Applied Ecology，21 (3)：675–682. (in Chinese)
王文莉，王秀峰，郑成淑，朱翠英，林桂玉. 2010. A23187 和 EGTA 对光周期诱导菊花成花及其过程中叶片 Ca2+分布和碳水化合物的影
响. 应用生态学报，21 (3)：675–682.
Yamaguchi A，Kobayashi Y，Goto K，Abe M，Araki T. 2005. TWIN SISTER OF FT（TSF）acts as a floral pathway integrator redundantly with FT.
Plant Cell Physiology，46 (8)：1175–1189.
Yasue N，Mayumi K，Takuichi F，Masahiro Y，Yasunari O O. 2003. Characterization and functional analysis of three wheat genes with homology
to the CONSTANS flowering time gene in transgenic rice. Plant J，36 (1)：82–93.
Yasushi K，Weigel D. 2007. Move on up，it’s time for change_mobile signals controlling photoperiod-dependent flowering. Genes Dev，21：2371–2384.
Ye Xue-ling，Liu Zhi-yong，Wang Xiao-xuan，Du Yong-chen，Guo Yan-mei. 2008. Molecular cloning and expression analysis of a CONSTANS-like
gene SlCO1 from Solanum lycopersicum. Acta Horticulturae Sinica，35 (11)：1607–1612. (in Chinese)
叶雪凌，刘志勇，王孝宣，杜永臣，国艳梅. 2008. 番茄 CONSTANS 类似基因的克隆与表达分析. 园艺学报，35 (11)：1607–1612.