[上海观察]冬天来了,春天还会远吗?这句话竟蕴含着植物开花的秘密

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时间:2016-11-09  来源:文本大小:【 |  | 】  【打印

冬天来了,春天还会远吗?这句话竟蕴含着植物开花的秘密

    

  植物用特有的方式“记住”了其低温经历,仍旧关闭着抑制开花的基因。与此同时,促进开花的基因“蠢蠢欲动”,开始在幼苗上表达出来,植物便开花了。  

  冬日瑟瑟中,植物放缓了生长,暗地里却在积蓄着开花的力量。为什么经历了漫长的低温之后,天气一旦转暖,就迎来了植物的花枝摇曳呢?北京时间11724点,Nature Genetics杂志在线发表了中科院上海生科院植物逆境生物学研究中心何跃辉研究组的科研成果,揭示了调控植物开花时间的表观遗传分子机制,为理解植物如何适时开花提供了重要的理论依据和新的应用靶点。 

  花开花落,这在人们眼中是件有诗意的事情。于植物而言,它是由营养生长进入生殖生长的标志。长期以来,植物通过进化形成了复杂而又精确的机制,来调控开花时间。通过对模式开花植物拟南芥大量的生理及遗传学分析表明,开花诱导至少由四个主要途径所调节,即光周期途径、自主途径、赤霉素途径和春化途径。光周期途径是植物根据日照长短而开花,比如长日照植物过冬拟南芥一般在晚春开花,因为此时日照时间变长;自主途径是植物到了一定的“年龄”自然就开花了,正如人类过了青春期以后就具备了生育能力;植物激素赤霉素也促进开花。 

  春化途径一直是植物发育生物学研究的热点和难点。春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能开花的现象。尽管这一现象在半个世纪之前就已经被发现,但对其分子机理的研究一直不透彻。 

  何跃辉研究员告诉解放日报·上观新闻记者,在冬季快要结束之时,抑制开花的基因经历了长期的低温之后自行关闭了,就算春天来临气温上升后,植物用特有的方式“记住”了其低温经历,仍旧关闭着抑制开花的基因。与此同时,促进开花的基因“蠢蠢欲动”,开始在幼苗上表达出来,植物便开花了。 

  研究组找到了关闭抑制开花基因“开关”的“两个元件”。 该研究不仅对表观遗传修饰调控植物开花的分子机制迈出了关键的一步,同时也为其在花期调控的生产应用提供了新的作用靶点,不仅可以通过改变基因的表达水平来调控花期,在育种时还可根据需要来选择适合的品种。 

    

  上海观察 2016118日 城事 

  作者:黄海华 

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