植物開(kāi)花調(diào)控分子與遺傳機(jī)制取得重要突破

　　在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“蛋白質(zhì)機(jī)器與生命過(guò)程調(diào)控”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的支持下，“光信號(hào)參與高等植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的蛋白質(zhì)機(jī)器鑒定及作用機(jī)制研究”項(xiàng)目取得突破進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了植物開(kāi)花調(diào)控分子與遺傳新機(jī)制。

　　春化作用是指某些植物必須經(jīng)歷一段時(shí)間的持續(xù)低溫才能由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)入生殖階段生長(zhǎng)的現(xiàn)象。植物如何響應(yīng)并記憶長(zhǎng)時(shí)間的低溫處理，即春化作用，一直是表觀遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)研究的熱點(diǎn)。解析植物如何響應(yīng)冬季低溫，并在春季氣溫上升后能“記住”其冬季低溫經(jīng)歷、以響應(yīng)光照長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而適時(shí)開(kāi)花的分子機(jī)制，具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

　　中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院何躍輝研究組在前期研究基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期的‘胚胎記憶’現(xiàn)象及調(diào)控這一現(xiàn)象的表觀遺傳機(jī)理。幼苗期的植株在經(jīng)歷冬季低溫后，即使春季氣溫已回升，抑制開(kāi)花關(guān)鍵基因FLOWERING LOCUS C (FLC)一直保持沉默狀態(tài)直到日照時(shí)間增長(zhǎng)誘導(dǎo)植物開(kāi)花；在種子發(fā)育早期FLC被重新激活，從而抑制植物開(kāi)花。FLC激活狀態(tài)會(huì)傳遞到幼苗，這樣就形成了幼苗期的‘胚胎記憶’（好比成年人的幼時(shí)記憶）。秋季的幼苗中FLC處于激活狀態(tài)，有效防止植物在過(guò)冬前或過(guò)冬時(shí)開(kāi)花。該研究不僅具有重要的理論意義，同時(shí)為溫光調(diào)控作物花期的生產(chǎn)應(yīng)用中提供了新的作用靶點(diǎn)。相關(guān)成果于2017年10月26日在線發(fā)表于Nature雜志。