2013年5月31日，中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所王佳偉研究組發(fā)表其研究成果，研究揭示多年生草本植物彎曲碎米芥（Cardamine flexuosa）成花誘導(dǎo)的分子機(jī)理，相關(guān)文章發(fā)表在"Science"期刊上。
彎曲碎米薺屬于十字花科碎米薺屬，為兩年生或多年生草本植物。王佳偉研究組發(fā)現(xiàn)，彎曲碎米薺的成花誘導(dǎo)需要經(jīng)歷一段時(shí)間的持續(xù)低溫，即春化作用。有趣的是，幼年期的彎曲碎米芥不能感受低溫，出現(xiàn)正常的春化反應(yīng)。研究表明，彎曲碎米芥的年齡決定了春化反應(yīng)的敏感性，其成花誘導(dǎo)需要同時(shí)解除兩個(gè)抑制因子，即FLC和TOE1。FLC是春化途徑的關(guān)鍵調(diào)控因子，持續(xù)的低溫可以降低FLC的表達(dá);TOE1的表達(dá)則受到年齡途徑關(guān)鍵因子miR156的調(diào)節(jié)。
在幼年期，miR156高水平表達(dá)，TOE1含量較高，抑制下游開(kāi)花關(guān)鍵基因的表達(dá)，導(dǎo)致植物對(duì)春化作用不敏感;隨著植物年齡的增長(zhǎng)，光合作用產(chǎn)生的糖分不斷積累，導(dǎo)致miR156含量逐漸下降。此時(shí)TOE1的表達(dá)減弱，年齡途徑對(duì)開(kāi)花的抑制作用被解除，植物對(duì)春化作用敏感，持續(xù)的低溫即可解除FLC的抑制作用，誘導(dǎo)植物開(kāi)花。
年齡途徑和春化途徑共同調(diào)控開(kāi)花與多年生植物的生長(zhǎng)習(xí)性密切相關(guān)。這一分子機(jī)制確保多年生草本植物可以在獲得足夠生物量后，感受外界環(huán)境的變化，開(kāi)花結(jié)果，繁衍后代。這一研究成果也提示，高等植物的開(kāi)花多樣性可能就是由于不同植物間不同成花誘導(dǎo)途徑的貢獻(xiàn)差異決定的。
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