栏目
首页 > 科研动态 > 科研进展

中科院上海植物逆境中心何跃辉研究组揭示油菜素内酯调控拟南芥开花转换的新机制

植物从营养期到生殖期(即开花期)的转变是植物生命周期中的主要发育转变,由复杂的遗传网络进行控制。在拟南芥中,FLOWERING LOCUS CFLC)是一种有效的开花抑制因子,可以编码MADS-box转录因子,抑制开花。FLC的表达受到一组自主途径(autonomous-pathway,AP)基因的抑制,并且与Polycomb group(PcG)蛋白有关。油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)是一类广泛分布于植物中的甾醇激素,可调节多种生长和发育过程以及对应激反应。研究发现,BR也参与开花转换(floral transition)。BR缺陷或不敏感的突变体(BR信号传导减弱)通常会增强FLC表达并导致开花延迟,但是BR信号传导在开花转换过程中的作用机制尚需进一步研究。


近日,中科院上海植物逆境生物学研究中心何跃辉研究员课题组在Molecular Plant在线发表了题为Brassinosteroid Signaling Recruits Histone 3 Lysine-27 Demethylation Activity to FLOWERING LOCUS C Chromatin to Inhibit the Floral Transition in Arabidopsi的研究论文,揭示了拟南芥中BR调节开花转换的新的分子机制。



在这项研究中,研究人员发现BR信号可以有效抑制拟南芥开花转换并促进营养生长。BR信号传导促进FLC及其同源基因的表达以抑制开花。在BR存在的条件下,转录因子BRASSINAZOLE-ESISTANT1(BZR1)去磷酸化并进入细胞核,之后与BES1-INTERACTING MYC类蛋白(BIMs)一起发挥功能,特异性结合FLC第一个内含子中的BR反应元件,并进一步招募H3K27去甲基化酶以下调H3K27me3的水平,从而拮抗FLC上的PcG沉默,导致其激活,最终达到调控开花的作用。


BR通过PRC2 H3K27甲基转移酶复合物和ELF6去甲基化酶动态调控FLC的模型


总之,该项研究确定了BR信号传导抑制开花转换的功能,并揭示了一种新的通过FLC抑制拟南芥开花的分子机制。

TOP