中科院发现调控植物开花的表观遗传新机制

  中科院上海生科院植物逆境生物学研究中心何跃辉研究组与杜嘉木研究组合作，利用模式开花植物拟南芥发现了一个冷记忆顺式DNA元件与一个表观遗传标记识别蛋白，通过整合发育与温度信号，调控开花时间的表观遗传分子机制，为理解植物如何适时开花提供了重要的理论依据和新的应用靶点。今天，相关研究成果在线发表于《自然—遗传学》杂志。     春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温，才能由营养生长阶段转入生殖生长阶段的现象。解析植物如何感知低温时期，并在气温上升后“记住”低温经历以适时开花的分子机制，具有重要的理论和实际应用价值。

     先前的研究表明，拟南芥的开花受到FLC基因的抑制。在低温条件下，包裹在该基因周围的组蛋白被逐步修饰，进而导致该基因的表达关闭，最终让植物在气温上升后，能从发育的“生长”阶段切换到“开花”阶段。

     研究人员进一步发现一个顺式DNA元件与一个识别该元件并同时识别组蛋白标记的反式蛋白协同介导低温抑制FLC的表达。这一顺式元件与其反式蛋白的互作亦使植物在气温上升后能“记忆”低温诱导的FLC沉默，而使植物只在温暖的季节开花。

     专家认为，该项研究揭示了冷记忆顺式DNA元件与其识别蛋白在开花调控中发挥的重要功能，是植物开花调控分子机制的重要进展。