我國在植物開花機制研究上又取得重要進展

　　開花是植物生長發(fā)育過程的重要環(huán)節(jié)，決定高等植物的繁殖和遺傳能力，對提高農作物產(chǎn)量與品質也具有重要生物學意義。近日，湖南大學劉選明、趙小英教授課題組在國際植物學著名學術期刊《The Plant Journal》上在線發(fā)表了研究論文“A photo-responsive F-box protein FOF2 regulates floral initiation by promoting FLC expression in Arabidopsis”。該論文報道了擬南芥光響應F-box蛋白FOF2通過調節(jié)開花抑制子FLC的表達調控植物開花的機制，揭示了光與自主開花途徑間的聯(lián)系。

　　植物開花受光周期、環(huán)境溫度、植物激素、植物年齡等多種內源和外源信號的影響。植物通過整合內源和外源信號，至少形成了6種不同的開花調控途徑：光周期途徑、溫度途徑、春化途徑、赤霉素途徑、自主開花起始途徑以及年齡途徑。這些不同開花調控途徑之間的聯(lián)系尚不明確。在此項研究中，作者通過植物轉化和大規(guī)模篩選，發(fā)現(xiàn)F-box基因FOF2過量表達推遲植物開花，但并不影響植物開花的光周期響應。那么FOF2通過哪條途徑調控開花？作者通過檢測不同開花途徑對FOF2基因表達的調節(jié)，發(fā)現(xiàn)FOF2受自主開花途徑基因FCA的調節(jié)，表明FOF2可能影響自主開花調控途徑。那么FOF2調控開花的機制是什么？作者通過RNA-seq、遺傳及分子生物學手段，證明FOF2通過促進開花抑制子FLC的表達，抑制開花。此項研究還發(fā)現(xiàn)，藍光受體隱花素（CRY）和紅光/遠紅光受體光敏素（PHY）介導光抑制FOF2蛋白的泛素化降解。作者推測，光可能通過調節(jié)FOF2蛋白水平，進而調控自主開花途徑，因而暗示了光與自主調控開花途徑間的聯(lián)系。

FOF2調控植物開花機制模式圖

　　此項工作得到了國家自然科學基金面上項目，植物分子遺傳國家重點實驗室開放基金，植物功能基因組學與發(fā)育調控湖南省重點實驗室、湖南省植物重要功能基因發(fā)掘及其應用研究創(chuàng)新研究群體、湖南省生物發(fā)育工程及新產(chǎn)品研發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心等項目經(jīng)費資助。