科学家解释花儿为何在春天开放

(记者黄鑫、见习记者朱泰来)中国科学院上海植物胁迫生物学研究中心何课题组揭示了解除开花后早期胚胎发育中“低温记忆”的分子机制，激活负调控开花的基因，使下一代在春季开花前需要经历冬季低温。最近，研究结果发表在《自然》杂志的网络版上。

据报道，2016年12月，该研究小组报道了拟南芥(一种模式开花植物)如何在长期低温(冬季)条件下抑制开花以抑制关键基因FLC的表达，然后在常温下维持其沉默(低温记忆)的表观遗传机制。这种机制使植物在第二年春天开花(春化)。

春化是指一些植物在从营养生长转变为生殖生长之前必须经历一段持续低温的现象。对这一机制的分析与作物栽培季节的选择、跨区域引种驯化等密切相关。

据报道，研究人员发现了植物营养生长中的“胚胎记忆”现象以及调节这一现象的表观遗传机制。在植物苗期经历冬季低温后，FLC站点保持关闭。即使春天气温上升，关机也将持续到成年。开花后，FLC在早期胚胎发育中被重新激活。这种“胎儿”激活状态将传递给幼苗，从而形成幼苗阶段的“胎儿记忆”(就像成年人年轻时的记忆)。FLC在秋天的幼苗中被激活(种子在秋天发芽并发芽)，因此防止植物在冬天之前或期间开花。

这一研究结果揭示了植物早期胚胎染色质重编程状态的新的分子机制，也解释了胚胎基因激活如何转移到后期发育的表观遗传机制，是开花调控分子和遗传机制的重要突破。

该研究不仅具有重要的理论意义，而且为其在作物花期调控中的应用提供了新的目标何月辉说:“将研究成果应用于农作物生产，可以提高农作物的种子产量，对培育季节性花卉也有重要意义。”

《中国科学新闻》(第一版集锦，2017年10月31日)