中科院上海生科院植物逆境生物學研究中心何躍輝研究組與杜嘉木研究組合作，利用模式開花植物擬南芥發(fā)現(xiàn)了一個冷記憶順式DNA元件與一個表觀遺傳標記識別蛋白，通過整合發(fā)育與溫度信號，調控開花時間的表觀遺傳分子機制，為理解植物如何適時開花提供了重要的理論依據(jù)和新的應用靶點。今天，相關研究成果在線發(fā)表于《自然—遺傳學》雜志。
春化作用是指某些植物必須經(jīng)歷一段時間的持續(xù)低溫，才能由營養(yǎng)生長階段轉入生殖生長階段的現(xiàn)象。解析植物如何感知低溫時期，并在氣溫上升后“記住”低溫經(jīng)歷以適時開花的分子機制，具有重要的理論和實際應用價值。
先前的研究表明，擬南芥的開花受到FLC基因的抑制。在低溫條件下，包裹在該基因周圍的組蛋白被逐步修飾，進而導致該基因的表達關閉，最終讓植物在氣溫上升后，能從發(fā)育的“生長”階段切換到“開花”階段。
研究人員進一步發(fā)現(xiàn)一個順式DNA元件與一個識別該元件并同時識別組蛋白標記的反式蛋白協(xié)同介導低溫抑制FLC的表達。這一順式元件與其反式蛋白的互作亦使植物在氣溫上升后能“記憶”低溫誘導的FLC沉默，而使植物只在溫暖的季節(jié)開花。
專家認為，該項研究揭示了冷記憶順式DNA元件與其識別蛋白在開花調控中發(fā)揮的重要功能，是植物開花調控分子機制的重要進展。
