中科院昆明植物所发现植物开花调控机制

最近，中国科学院昆明植物研究所、杨勇平植物基因组进化与基因功能发现小组的研究员与上海大学合作，研究了植物特异性支架蛋白(FRIGIDA)对拟南芥开花调控的时空表达效应机制，揭示了植物根系也能参与植物开花的调控。研究结果发表在实验植物学杂志的网上。

在温带气候中，许多冬季植物或两年生植物将冬季寒冷视为一个主要的环境因素，因此决定在一年中适当的季节开花。冷吉达(FRI)是一种独特的植物蛋白，能有效激活开花抑制基因FLC的表达，该基因通过抑制开花启动基因的转录来抑制开花。在自然条件下，冬季生态型拟南芥通常具有功能性FRI和FLC基因。然而，FRI作为植物特有的蛋白质，其调控开花的机制还有待研究。

研究人员发现，FRI基因在植物韧皮部、顶端分生组织和叶组织中的特异性表达可以通过激活FLC有效地延迟开花，而FRI在根组织中的特异性表达仍然可以延迟植物的开花，但这种延迟开花的效果低于FRI在韧皮部中的特异性表达。

研究人员进一步研究发现，根特异性表达FRI可以激活根FLC的同源基因MAF4和MAF5的表达，从而延迟开花，这种延迟效应也依赖于FLC基因。遗传学和嫁接实验表明，根特异性表达FRI对开花的延迟效应可能是通过可移动信号分子抑制叶片顶端的FT信号来实现的。对FRI在发育时期特异表达的研究表明，FRI在种子胚期的特异表达能有效抑制植物的开花，甚至FRI在早期胚期的表达也能通过调节FLC染色质修饰来延缓下一代植物的开花时间。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/jxb/erz287