短日照下水稻开花调控机制获揭示

8月25日，《植物生物技术杂志》在网上公布了中国农业科学院生物技术研究所顾晓峰团队的最新研究成果。他们发现组蛋白去乙酰化复合物的成员OsSFL1可以通过光周期途径介导组蛋白去乙酰化修饰并调节水稻的开花机制。

开花时间(抽穗期)不仅影响不同海拔和纬度的水稻种植，而且与产量密切相关。光周期是控制水稻开花时间的重要途径。表观遗传修饰包括组蛋白修饰和DNA甲基化在其中起着关键作用。其中，组蛋白乙酰化和脱乙酰化动态影响染色质结构，调节关键基因的表达，进而影响植物生长发育和环境信号通路。

据报道，该研究发现组蛋白去乙酰化复合物成员OsSFL1具有介导水稻组蛋白去乙酰化修饰和进一步调节开花的重要功能。与野生型相比，OsSFL1功能缺失突变体在短日照条件下延迟开花，而在长日照条件下以下形式不明显。通过检测关键基因Hd1和Hd3a在光周期途径中的24小时表达模式，发现在ossfl1突变体中Hd1的峰值表达向前移动，从而影响Hd3a的表达。骨胶原蛋白1可与骨胶原蛋白18和骨钙素2形成脱乙酰复合物(骨钙素1-HDAC)，参与组蛋白脱乙酰化修饰。进一步的染色质免疫沉淀实验表明，OsSFL1主要结合在Hd1的第一外显子区域，并在该区域介导组蛋白乙酰化修饰水平，从而调节基因表达和控制水稻开花。

本研究首次发现组蛋白去乙酰化复合物成员OsSFL1介导去乙酰化修饰调控水稻光周期开花途径的分子机制，为染色质动态修饰调控植物发育的机制研究和育种应用提供参考。这项研究得到了国家自然科学基金和国家转基因重大项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13235