李琳团队揭示遮荫促进植物开花的分子机制
发布时间:2019-09-29  阅读次数:180

在遮荫环境下,由于红光/远红光(R/FR)下降,光敏色素可感受到这种光照的变化,并引起植物一系列的适应性反应,通常被称为避荫反应综合症 (shade avoidance syndrome, SAS)。避荫反应一方面会导致植物茎秆伸长加快,从而与周围的植物竞争以获得更多的光资源;另一方面会促进开花,尽快完成生殖繁衍。之前对SAS的研究主要集中在遮荫条件下幼苗胚轴伸长的分子机制,而对遮荫促进植物开花的研究相对较少,相关分子机制也知之甚少。

 

927日,《分子植物》(Molecular Plant 在线发表了复旦大学李琳研究组题为“APIF7-CONSTANS-Centered Molecular Regulatory Network Underlying theShade-Accelerated Flowering”的研究论文。该研究揭示了遮荫促进植物开花的分子机制。

 

 

该研究发现,转录因子CONSTANS (CO) PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 7 (PIF7)对遮荫诱导的提早开花具有有加性作用。LONG HYPOCOTYL IN FAR-RED1 (HFR1)是庇荫反应的负调控因子,可抑制提早开花。一方面,HFR1CO结合,抑制其与FLOWERING LOCUS T (FT)的启动子结合;另一方面,HFR1PIF7结合,阻止其与pri-MIR156E/F启动子的结合。PIF7作为正调控因子,而HFR1作为负调控因子,在遮荫条件下,二者不仅调控幼苗胚轴的伸长而且调控开花时间。

 

在遮荫条件下,PIF7发生去磷酸化,抑制了MIR156,从而促进了SPLs的表达,加速开花;同时,在遮荫条件下,CO积累增加,上调了FT,TSFSOC1的表达,也引起早花,该过程受到庇荫反应负调控因子HFR1的平衡。该研究还发现,PIF7HFR1均独立于phyA介导的开花途径。因此,该研究鉴定了遮荫条件下促进植物开花的遗传组分,并揭示了遮荫促进了植物开花的分子机制。

PIF7, CO HFR1调控遮荫诱导开花的模型

 

  第一作者为博士后张仁善,项目研究获得科技部重点研发项目National Key R&D Program of China (2017YFA0503800)资助。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205219302990?dgcid=rss_sd_all

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