近日，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所毛龍研究員領(lǐng)銜的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在麥類作物模式植物二穗短柄草開花調(diào)控的分子機(jī)制研究中取得新進(jìn)展。該研究從成花素基因FT2的可變剪切角度揭示了一個(gè)新成花素基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的分子機(jī)制。相關(guān)研究成果于2月1日在線發(fā)表于《自然（Nature）》系列刊物《自然通訊（Nature Communications）》上。

 

    據(jù)悉，小麥抽穗期和開花期的調(diào)控機(jī)理與水稻和玉米等作物不同，普通小麥在苗期需要經(jīng)受一段低溫時(shí)期，才能開花結(jié)實(shí)，也就是“春化現(xiàn)象”?；蚩勺兗羟惺侵富虻耐怙@子以多種方式通過RNA剪切進(jìn)行重連，由此一個(gè)基因可能編碼多種蛋白質(zhì)。這個(gè)領(lǐng)域是近年來基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控研究的熱點(diǎn)。對于植物開花關(guān)鍵基因成花素可變剪切的調(diào)控，更是植物分子生物學(xué)領(lǐng)域的新概念。

 

    該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)在短柄草生長早期，F(xiàn)T2成花素基因通過可變剪切方式編碼一個(gè)干擾型蛋白，阻止正常開花蛋白復(fù)合體發(fā)揮作用；當(dāng)短柄草進(jìn)入開花期時(shí)，功能型蛋白的轉(zhuǎn)錄本表達(dá)開始加速，超過干擾蛋白轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)量，從而保證短柄草正常開花。該機(jī)制在小麥、大麥等早熟禾亞科作物中具有保守性，是調(diào)控此類作物開花的重要機(jī)制。此研究對麥類等相關(guān)作物抽穗期的調(diào)控研究具有重要意義。這一工作是該團(tuán)隊(duì)通過大量小分子RNA生物信息數(shù)據(jù)挖掘，繼前期發(fā)現(xiàn)一個(gè)微RNA（miR5200）通過切割成花素基因FT1影響短柄草開花機(jī)理的基礎(chǔ)上，在作物開花時(shí)間調(diào)控的分子機(jī)制研究方面的又一重要進(jìn)展。

 

    該論文以中國農(nóng)科院作科所為第一完成單位，作科所博士研究生秦正睿和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)吳佳潔副教授為該論文共同第一作者，作科所毛龍研究員和浙江大學(xué)武亮研究員為共同通訊作者。該研究得到了中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程、中央級基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

 

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