煙草低溫誘導(dǎo)早花機(jī)理的研究進(jìn)展

任雅萍， 李 瑩， 樸世領(lǐng)

(延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002)

煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物[1]，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起重要作用[2]。煙草早花是指煙株在生長(zhǎng)過(guò)程中未達(dá)到當(dāng)?shù)卦耘鄻?biāo)準(zhǔn)所需的株高及葉片數(shù)，過(guò)早開(kāi)花現(xiàn)蕾、導(dǎo)致單株葉片數(shù)顯著減少、造成大規(guī)模減產(chǎn)的現(xiàn)象[3]。事實(shí)上，這是處于惡劣環(huán)境條件下的煙株提前進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段來(lái)繁衍后代保護(hù)種群的現(xiàn)象[4]。早花的煙株，植株矮小，葉片數(shù)銳減，葉片成分分布不均勻，使得煙葉品質(zhì)參差不齊，經(jīng)濟(jì)效益大幅度降低[5-7]。

除煙草本身的品種特性外，誘導(dǎo)煙草早花的主要環(huán)境因素為光周期與溫度[7]。由于我國(guó)北方煙區(qū)早春氣候不穩(wěn)定，煙株易受到天氣低溫等不良因素的影響，從而造成早花[8-9]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)煙草早花的研究，主要針對(duì)于早花發(fā)生原因和預(yù)防補(bǔ)救措施等方面，而關(guān)于耐低溫早花分子機(jī)理方面的研究少之又少。防止早花的根本途徑是挖掘耐低溫早花基因、培育耐低溫抗早花的煙草新品種，從根源上預(yù)防早花的發(fā)生。

1 低溫誘導(dǎo)下早花煙株的生理生化變化

溫度是影響植物生命活動(dòng)正常進(jìn)行的主要因素，對(duì)煙葉的品質(zhì)提高有很大的作用，煙草喜溫不耐寒，溫度大幅降低并且持續(xù)10 d以上就可能引起早花[10]。因此，溫度的高低在煙草的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。王欣亞等[11]通過(guò)調(diào)查低溫(12 ℃)處理下的吉煙9號(hào)與云煙87號(hào)的保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)活性發(fā)現(xiàn)，處理組與對(duì)照組相比，保護(hù)酶活性均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，但始終低于對(duì)照組，且對(duì)照組保護(hù)酶活性呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)，處理組現(xiàn)蕾率提前且現(xiàn)蕾率高于對(duì)照組。王瀏杰等[12]以NC82和K326進(jìn)行苗期低溫(14 ℃)處理后發(fā)現(xiàn)，脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量均呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢(shì)。上述結(jié)論同時(shí)也說(shuō)明，雖然煙株在受到低溫脅迫后會(huì)通過(guò)產(chǎn)生保護(hù)酶、Pro等物質(zhì)維持細(xì)胞內(nèi)動(dòng)態(tài)平衡，但這種調(diào)節(jié)效率不高，不能很好地防止早花的發(fā)生，通過(guò)由細(xì)胞膜受損后的產(chǎn)物MDA的含量也可以看出，低溫對(duì)于煙株早期的影響較大，隨葉齡的增加，這種不利影響有所緩解，但不可否認(rèn)這種影響會(huì)導(dǎo)致煙株生育期提前，影響煙株的成花調(diào)控最終影響成花基因的表達(dá)。低溫引起的早花不僅對(duì)煙株的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生眾多不利影響，對(duì)煙葉本身的質(zhì)量也有著巨大影響。以烤煙品種K326進(jìn)行低溫處理試驗(yàn)表明，低溫處理過(guò)的葉片中可溶性糖含量升高，蔗糖磷酸合成酶SPS活性升高，淀粉酶活性降低，淀粉在葉脈處積累增加[13]，直接影響了煙葉的品質(zhì)。以上研究?jī)?nèi)容直接說(shuō)明了低溫處理后煙株由于生殖生長(zhǎng)增強(qiáng)而降低煙葉產(chǎn)量的同時(shí)，促進(jìn)了次生代謝物的產(chǎn)生和積累，導(dǎo)致煙葉堿和氯含量增加，增加了糖類(lèi)的分解和消耗，從而影響了煙葉內(nèi)部化學(xué)成分的比例，直接引起煙葉商品價(jià)值降低從而增加經(jīng)濟(jì)損失。

2 煙草成花花熟狀態(tài)期的研究

自然條件下，植物生長(zhǎng)到一定時(shí)期會(huì)具有感受外界環(huán)境條件的能力，稱(chēng)之為花熟狀態(tài)[14]。進(jìn)入花熟狀態(tài)的植株，當(dāng)其接受所需環(huán)境信號(hào)的誘導(dǎo)，特別是溫度和光周期的誘導(dǎo)后，分生組織進(jìn)入一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，稱(chēng)為成花決定態(tài)。進(jìn)入成花決定態(tài)的植物細(xì)胞，已經(jīng)具備了分化為花的能力但還未分化[15]。而植物是否進(jìn)行花的分化，與植物分生組織處于成花決定態(tài)的細(xì)胞數(shù)量有關(guān)，達(dá)到一定數(shù)量，就可以啟動(dòng)花的發(fā)生，植物開(kāi)始進(jìn)入花的發(fā)育，而未達(dá)到一定數(shù)量時(shí)則發(fā)育為葉和節(jié)[16]。

在煙草的成花決定機(jī)理研究中，依據(jù)植株是否具備感受外界信號(hào)的能力從而影響其生長(zhǎng)發(fā)育提出2種理論：1) 在正常的外部生長(zhǎng)條件下，煙草的花期取決于自身的遺傳特性[17]，并且不同種類(lèi)煙草(長(zhǎng)日、短日、日中)在花芽分化時(shí)已經(jīng)具有相對(duì)一致并且可預(yù)測(cè)的節(jié)數(shù)以及節(jié)間數(shù)[18-19]。Mcdaniel等[19]指出，煙草在23～36片葉齡時(shí)，頂端分生組織開(kāi)始由營(yíng)養(yǎng)分生組織轉(zhuǎn)入花芽分生組織。Susan等[20]研究發(fā)現(xiàn)，煙草(Wisconsin38)20片葉齡前頂芽還未進(jìn)入成花決定態(tài)，21片葉則開(kāi)始進(jìn)入成花決定態(tài)，大約需2 d后完成頂端分生組織的成花決定，而頂芽進(jìn)入成花決定態(tài)后，還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生4個(gè)節(jié)，即25片葉時(shí)，頂花開(kāi)始發(fā)育。2) 煙草的成花是由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段至生殖生長(zhǎng)階段逐步進(jìn)行的[21]。對(duì)于煙草來(lái)說(shuō)，在后期的可變營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，生長(zhǎng)錐分化為葉芽還是花芽與環(huán)境條件有關(guān)。而當(dāng)環(huán)境條件適宜花芽分化時(shí)，就逐漸轉(zhuǎn)向花芽分化[22]。有研究者認(rèn)為，煙草生長(zhǎng)到6～12片葉時(shí)是其低溫敏感階段[23]；也有研究表明，白肋煙8片葉齡前后是對(duì)低溫和短日照的敏感時(shí)期[23]。

由此可見(jiàn)，煙苗在一定的生長(zhǎng)階段，即具有一定數(shù)量的葉片時(shí)才能夠感受外界信號(hào)的刺激，進(jìn)入成花決定態(tài)，但并非所有葉片都具備了感受外界刺激的能力，而是達(dá)到一定葉齡的葉片才能感受到低溫或者光周期，從而實(shí)現(xiàn)花芽的分化[24]。所以植物細(xì)胞如何感受外界環(huán)境誘導(dǎo)，如何過(guò)渡到成花決定態(tài)，以及如何啟動(dòng)花發(fā)育基因還需進(jìn)一步的研究。

3 煙草低溫誘導(dǎo)早花分子機(jī)理

3.1 調(diào)控植物開(kāi)花途徑的重要基因

成花誘導(dǎo)是高等植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)入生殖生長(zhǎng)的關(guān)鍵步驟，其過(guò)程十分復(fù)雜，同時(shí)受植物內(nèi)在因素和外界環(huán)境條件的影響，而環(huán)境條件作為相對(duì)可控的因素，研究其作用方式及形成機(jī)理，對(duì)植物的成花研究有十分重要的意義。目前對(duì)植物成花的分子研究主要分為光信號(hào)，低溫誘導(dǎo)成花以及特異基因的表達(dá)3個(gè)方面[25]。遺傳學(xué)分析已經(jīng)證明主要有6種成花途徑存在于擬南芥中[26]，即春化途徑、自主開(kāi)花途徑、光周期途徑、赤霉素途徑、溫敏途徑以及年齡途徑。這些途徑都通過(guò)調(diào)控開(kāi)花途徑的關(guān)鍵基因FLOWERINGLOCUST(FT)、SUPPRESSOROFOVEREXPRESSIONOFCO1(SOC1)和LEAFY(LFY)來(lái)控制開(kāi)花的確切時(shí)間[27]。這些基因又受2個(gè)中樞上游調(diào)控子(central upstream regulator)CONSTANTS(CO)和FLOWERINGLOCUSC(FLC)的逆向(antagonistically )調(diào)控[28]。作為光周期的正調(diào)控子(positive regulator)，CO可以編碼1個(gè)調(diào)控轉(zhuǎn)錄的鋅指蛋白，此表達(dá)不僅受生理因素和光周期的控制，轉(zhuǎn)錄后水平的穩(wěn)定性也受光周期的控制[28-30]，F(xiàn)LC[31]編碼1個(gè)MADS- box轉(zhuǎn)錄因子，介導(dǎo)自主開(kāi)花途徑以及春化途徑，是開(kāi)花的負(fù)調(diào)控子(negative regulator)，具體開(kāi)花途徑及其關(guān)鍵基因見(jiàn)表1。

表1 調(diào)控?cái)M南芥開(kāi)花的主要途徑及其關(guān)鍵基因

3.2 低溫影響煙草開(kāi)花的相關(guān)基因

溫度誘導(dǎo)下的成花作用也就是春化作用，它能夠克服光周期的阻礙，促進(jìn)植物開(kāi)花。目前，關(guān)于煙草耐低溫相關(guān)基因的研究較少，而擬南芥是目前作為在成花方面被人們研究的最為透徹的植物，其成花機(jī)制的研究表明[31-33]，由低溫誘導(dǎo)成花的調(diào)控基因FRIGIDA(FRI)、FLOWERINGLOCUSC(FLC)、VERNALIZATION1(VRN1)、VERNALIZATION2(VRN2)和VERNALIZATIONINSENSITIVE3(VI-N3)通過(guò)環(huán)境條件的改變和一系列生化反應(yīng)后，進(jìn)一步調(diào)控開(kāi)花途徑的關(guān)鍵基因FT、SOC1和LFY來(lái)控制開(kāi)花的確切時(shí)間。

3.2.1FLC基因

低溫誘導(dǎo)植物提前開(kāi)花的現(xiàn)象主要由幾個(gè)MADS-box轉(zhuǎn)錄基因控制，其中最重要的是FLC基因[30-32]。FLC基因作為開(kāi)花的負(fù)調(diào)控子，在植物的所有部位均有所表達(dá)，受多種成花基因的調(diào)控，具體調(diào)控途徑見(jiàn)圖1。在低溫條件下，F(xiàn)LC基因的表達(dá)受到抑制，從而使芽中SOC1等相關(guān)基因表達(dá)，誘導(dǎo)植株開(kāi)花[34]，造成早花。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)擬南芥自然生態(tài)型的基因分析表明，植物對(duì)春化作用的反應(yīng)是由2個(gè)顯性基因FRI和FLC的協(xié)同增效作用所決定[32-33]，F(xiàn)RI編碼的蛋白，可使FLC的mRNA轉(zhuǎn)錄水平升高[34]。也就是說(shuō)，當(dāng)FRI基因有活性時(shí)，F(xiàn)LC基因的轉(zhuǎn)錄水平高且穩(wěn)定，植物表現(xiàn)出晚花。

Sheldon等[35]用含有FLC反義基因的T2C24-轉(zhuǎn)基因系進(jìn)行試驗(yàn)，在花椰菜病毒的35S啟動(dòng)子的控制下降低FLC基因轉(zhuǎn)錄水平，發(fā)現(xiàn)植物出現(xiàn)早花現(xiàn)象，但其對(duì)春化作用無(wú)響應(yīng)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，隨著低溫處理時(shí)間的延長(zhǎng)，F(xiàn)LC基因的轉(zhuǎn)錄水平越來(lái)越低，直至幾乎檢測(cè)不到。李元元等[36]以低溫敏感品種NC82為試材，通過(guò)同源克隆方法獲得了NtFLC全長(zhǎng)序列，進(jìn)一步用半定量RT-PCR技術(shù)對(duì)NtFLC在不同組織表達(dá)進(jìn)行定性分析結(jié)果表明，該基因可能與NC82低溫敏感、易早花特性相關(guān)。

注：圖中箭頭表示促進(jìn)基因的表達(dá)；直線(xiàn)表示抑制基因的表達(dá)。

圖1FLC基因拮抗調(diào)控表達(dá)的不同途徑(Marquardt S等，2014)

Fig.1 Different pathways ofFLCgene antagonistic regulation and expression(Marquardt S，et al，2014)

3.2.2FRI與VRN基因

Gazzani S[37]通過(guò)對(duì)擬南芥的研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RI基因的等位變異基因被認(rèn)為是影響擬南芥春化過(guò)程和開(kāi)花時(shí)間的主要決定因素。FRI基因的作用是增加成花抑制因子FLC基因的RNA水平，而FLC基因抑制了向開(kāi)花過(guò)渡所需基因的表達(dá)量。在春化過(guò)程即低溫條件下，F(xiàn)LC基因的RNA水平降低。Johanson等[38]對(duì)5個(gè)早花品種擬南芥的分子基礎(chǔ)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)材料的FRI等位基因均有不同程度變異或功能缺失，因此認(rèn)為擬南芥開(kāi)花時(shí)間的變化可能是通過(guò)產(chǎn)生無(wú)功能或功能弱化的FRI，進(jìn)而減弱了對(duì)FLC表達(dá)量的促進(jìn)作用引起的。

VRN基因也是重要的春化基因之一，目前關(guān)于煙草VRN基因的研究鮮有報(bào)道，但其在冬小麥中的研究表明，VRN1基因是顯性基因，其轉(zhuǎn)錄水平隨春化作用的進(jìn)行逐漸上調(diào)，而VRN2基因的轉(zhuǎn)錄水平隨春化作用的進(jìn)行逐漸下調(diào)[39]。Loukoianov 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，VRN1基因在二倍體和多倍體小麥的早期發(fā)育階段起重要作用，通過(guò)RNA干擾減少VRN1基因轉(zhuǎn)錄水平，推遲了小麥生長(zhǎng)點(diǎn)向生殖階段的過(guò)渡，增加了葉片數(shù)量，并推遲了2～3周的抽穗時(shí)間。也有研究認(rèn)為VRN基因中的VRN2、VRN1與FLC穩(wěn)定的低水平表達(dá)有關(guān)[40-41]。Levy等[42]研究認(rèn)為，擬南芥在長(zhǎng)日條件下，VRN1等位基因的突變體vrn1-1、vrn1-2沒(méi)有延遲開(kāi)花，但對(duì)春化作用的響應(yīng)性有所降低，在供試的變異植株fca-1和vrn1-1 fac-1中，6周的低溫處理均可降低FLCmRNA的表達(dá)水平。但低溫處理后的vrn1-1 fac-1植株轉(zhuǎn)入正常溫度條件一段時(shí)間后，F(xiàn)LC基因的表達(dá)水平又重新升高。這些結(jié)論說(shuō)明，VRN1、VRN2雖然不是低溫負(fù)調(diào)控FLC基因表達(dá)所必需的因子，卻在維持在后期成花溫度條件下FLC低水平穩(wěn)定表達(dá)中起關(guān)鍵性作用。

3.2.3 低溫影響下與信號(hào)通路有關(guān)的成花基因

在擬南芥中關(guān)于花芽分化中主效基因FLC的表達(dá)，也受到一類(lèi)甾醇類(lèi)植物激素—油菜素內(nèi)酯(BR)信號(hào)通路的調(diào)控，BR信號(hào)可以調(diào)控通路衰弱促進(jìn)FLC基因的表達(dá)，使植物花芽分化延遲，從而影響早花現(xiàn)象的發(fā)生。肖立增[43]研究發(fā)現(xiàn)，在云煙 85和興煙1號(hào)苗期低溫處理時(shí)，與苗期低溫相應(yīng)有關(guān)的主要基因NtBRI1以及涉及信號(hào)通路中的 Nt BSK1、Nt BSK2和NtBSK3基因的表達(dá)量明顯高于常溫處理，且熒光定量PCR檢測(cè)結(jié)果表明，NtBRI1隨著低溫處理時(shí)間持續(xù)，這種受體表達(dá)的差異明顯升高。進(jìn)而以興煙1號(hào)為實(shí)驗(yàn)材料的研究表明，低溫誘導(dǎo)使NtFLC的表達(dá)量受到了抑制，其表達(dá)量降低，對(duì)植株成花的抑制效果也減弱，造成花芽分化提前，但是這種抑制效果的強(qiáng)弱不與BR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路運(yùn)行活躍程度的強(qiáng)弱存在絕對(duì)的正相關(guān)關(guān)系，由此說(shuō)明BR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在調(diào)控植株花芽分化時(shí)間上受春化作用的影響較小，可能存在另一條獨(dú)立的調(diào)控途徑。

赤霉素途徑也是開(kāi)花過(guò)程中能非常重要的途徑，赤霉素(GA)是調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的一種重要激素。在擬南芥種子萌發(fā)過(guò)程中受到低溫脅迫后，種子中特定GA生物合成路徑中負(fù)責(zé)催化的活性GA(GA1、GA4)的合成酶(GA20-oxidase， GA3-oxidase)的編碼基因表達(dá)量上升；而活性GA代謝途徑中負(fù)責(zé)催化產(chǎn)生非活性GA的酶(GA2-oxidase)的編碼基因表達(dá)量下降[44]；即活性GA(GA1，GA4)含量升高，非活性GA含量降低，推測(cè)低溫脅迫也可能會(huì)誘導(dǎo)植物其它組織器官中的活性GA含量升高。在擬南芥中的研究表明[45]，At-MYB33可以受赤霉素誘導(dǎo)，使其在莖尖有較高水平轉(zhuǎn)錄，并且AtMYB33能夠結(jié)合LEAFY基因的啟動(dòng)子區(qū)域中保守的8堿的Motif，說(shuō)明AtMYB33可能通過(guò)GA信號(hào)調(diào)控植物開(kāi)花。白戈等[46]研究根據(jù)煙草芯片數(shù)據(jù)和PCR擴(kuò)增技術(shù)克隆到一個(gè)在進(jìn)化過(guò)程中高度保守的MYB類(lèi)啟動(dòng)因子基因，命名為NtMYB15基因，將該基因轉(zhuǎn)入煙草K326中，低溫脅迫的轉(zhuǎn)基因植株與低溫脅迫的非轉(zhuǎn)基因植株對(duì)比，表現(xiàn)出相對(duì)晚花的特征，說(shuō)明NtMYB15在栽培煙草中參與低溫脅迫誘導(dǎo)開(kāi)花調(diào)控。但NtMYB15基因參與調(diào)控?zé)煵蓍_(kāi)花時(shí)期的機(jī)制目前并不清楚，且NtMYB15基因可能參與到GA調(diào)控?zé)煵莩苫ㄟ^(guò)程，但需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證此推論。

茉莉酸(Jasmonic acid，JA)及茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate，MeJA)等衍生物，統(tǒng)稱(chēng)為茉莉素(jasmonates，JAs)，是一種近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的植物激素，廣泛存在于各種高等植物中。目前，在煙草中已經(jīng)克隆了JA信號(hào)通路中的關(guān)鍵基因NtAOC、NtAOS、NtCOI1、NtJAZ1、NtLOX、NtMYC2[47]，冉燕子等[47]通過(guò)克隆在JA信號(hào)通路中扮演重要角色的NtNINJA基因，發(fā)現(xiàn)該基因協(xié)助JAZ蛋白抑制JA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)一步測(cè)量低溫處理煙草中的JA含量發(fā)現(xiàn)，JA含量均在低溫處理開(kāi)始后迅速上升，直到低溫處理結(jié)束后才逐漸下降，表明低溫脅迫增強(qiáng)了煙草JA信號(hào)通路的活躍性，合成大量JA提高對(duì)低溫脅迫的抗性。但對(duì)于防治煙草早花方面來(lái)說(shuō)，在低溫脅迫條件下，茉莉酸調(diào)控?zé)煵蓍_(kāi)花的關(guān)系尚不明確，有待進(jìn)一步研究。

3.2.4 低溫條件下影響煙草成花其他相關(guān)分子研究

楊永銀等[48]研究發(fā)現(xiàn)，低溫會(huì)誘導(dǎo)煙草莖頂端分生組織中抗壞血酸氧化酶(AO)的活性，表達(dá)水平增加，脫氫抗壞血酸(DHA)含量增加，且DHA能誘導(dǎo)開(kāi)花關(guān)鍵基因SOC1表達(dá)水平升高；將AO基因克隆，通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化獲得AO轉(zhuǎn)基因植株，并篩選得到AO過(guò)表達(dá)植株，與野生型相比，AO過(guò)表達(dá)植株出現(xiàn)植株矮化，生長(zhǎng)緩慢，開(kāi)花提前，氣孔較大但密度低等現(xiàn)象，且光合速率明顯高于野生型。

miRNA是與靶mRNA的互補(bǔ)配對(duì)的非編碼小RNA，可以在轉(zhuǎn)錄后水平上對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行負(fù)調(diào)控，導(dǎo)致mRNA的降解或翻譯抑制[49]。其中與開(kāi)花時(shí)間提前有關(guān)的主要為miR156和miR172[49]，轉(zhuǎn)入miR156“模擬序列”的植株，由于該序列的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致植株缺少幼年期而提前開(kāi)花[50]。也有研究表明，miR172的過(guò)表達(dá)能讓擬南芥開(kāi)花提前[51]。然而目前有關(guān)miRNA調(diào)控植物花發(fā)育進(jìn)程的研究主要集中在擬南芥、金魚(yú)草、水稻、玉米等植物上[52]，在煙草上未見(jiàn)報(bào)道，但這些研究或許可以為煙草早花分子機(jī)理的揭示提供借鑒，有利于全面的探究煙草成花分子機(jī)理以及生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程。

4 展望

早花問(wèn)題一直制約著煙草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。不同煙草品種遺傳特性不同，受低溫等外界環(huán)境因素影響開(kāi)花時(shí)間的程度也有所不同。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)早花發(fā)生時(shí)則采取一些農(nóng)藝措施來(lái)解決煙草植株葉數(shù)銳減的問(wèn)題，但這是一種極為耗費(fèi)人力物力的補(bǔ)救措施，也無(wú)法徹底解決早花的問(wèn)題。而通過(guò)對(duì)煙草耐低溫誘導(dǎo)早花主效基因的發(fā)掘，利用分子標(biāo)記輔助選擇、轉(zhuǎn)基因技術(shù)以及分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)等選育出耐早花的煙草品種，能夠從根本上解決煙草發(fā)生早花的問(wèn)題，有利于最終切實(shí)提高煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量。

目前分子生物學(xué)正快速發(fā)展，但從分子角度解釋調(diào)控?zé)煵蓍_(kāi)花的機(jī)理及其相關(guān)分子表達(dá)的研究嚴(yán)重不足，尤其是低溫誘導(dǎo)煙草早花分子機(jī)理的研究更是少之又少，例如煙草的低溫誘導(dǎo)成花途徑究竟有哪些？又有哪些關(guān)鍵基因參與了成花的調(diào)控？在低溫條件下，各個(gè)途徑如何相互制約和相互促進(jìn)導(dǎo)致煙草提前開(kāi)花，相應(yīng)關(guān)鍵基因的表達(dá)發(fā)生何種變化？miRNA在成花過(guò)程中究竟起多大作用等一系列問(wèn)題還有待于進(jìn)一步地研究和探討，缺乏一個(gè)系統(tǒng)而全面的理論體系。