植物激素赤霉素與光周期途徑協同調控開花誘導的信號轉導機理
植物激素是植物體內重要的生長調節(jié)物質,廣泛參與調控植物的生長發(fā)育和抗逆境反應。在模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)中,赤霉素激素(Gibberellin,GA)促進植物的開花誘導過程。目前研究表明,GA可與光周期(Photoperiod)信號協同調控植物在長日照條件下的開花誘導;然而,GA和光周期信號在植物開花誘導過程中的相互作用機理仍不清楚。
版納植物園植物分子生物學研究組和植物環(huán)境適應性研究組聯合研究發(fā)現,GA誘導成花素基因FT的表達依賴于光周期信號途徑中的關鍵轉錄因子CO蛋白。分子生物學及生物化學實驗表明,GA途徑的抑制子DELLA蛋白能與CO相互作用形成蛋白復合物,并抑制其轉錄激活功能。進一步遺傳學研究表明,DELLA蛋白抑制植物開花誘導部分依賴于CO/FT介導的光周期信號途徑。該研究證實GA途徑的抑制子DELLA蛋白能直接抑制光周期途徑中的關鍵轉錄因子CO,從而協同調控植物在長日照條件下的開花誘導過程。
相關研究結果近期以The DELLA-CONSTANS transcription factor cascade integrates gibberelic acid and photoperiod signaling to regulate flowering為題在植物學主流期刊Plant Physiology上在線發(fā)表,博士研究生王后平為該論文的第一作者,胡彥如副研究員和余迪求研究員為該論文的通訊作者。該研究得到國家自然科學基金-青年科學基金(31401040)和聯合基金U1202264)、中科院青年創(chuàng)新促進會、中科院“西部之光”項目及云南省“創(chuàng)新研究團隊”項目(2014HC017)的資助。
植物激素赤霉素與光周期途徑協同調控植物開花誘導的工作模型