本報訊 近日,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員毛龍領(lǐng)銜的創(chuàng)新團隊在麥類作物模式植物二穗短柄草開花調(diào)控的分子機制研究中取得新進展。該研究從成花素基因FT2的可變剪切角度揭示了一個新成花素基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的分子機制。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《自然》系列刊物《自然通訊》上。
據(jù)介紹,小麥抽穗期和開花期的調(diào)控機理與水稻和玉米等作物不同,普通小麥在苗期需要經(jīng)受一段低溫時期,才能開花結(jié)實,也就是“春化現(xiàn)象”?;蚩勺兗羟惺侵富虻耐怙@子以多種方式通過RNA剪切進行重連,由此一個基因可能編碼多種蛋白質(zhì)。這個領(lǐng)域是近年來基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控研究的熱點。對于植物開花關(guān)鍵基因成花素可變剪切的調(diào)控,更是植物分子生物學(xué)領(lǐng)域的新概念。
該團隊研究發(fā)現(xiàn),在短柄草生長早期,F(xiàn)T2成花素基因通過可變剪切方式編碼一個干擾型蛋白,阻止正常開花蛋白復(fù)合體發(fā)揮作用;當(dāng)短柄草進入開花期時,功能型蛋白的轉(zhuǎn)錄本表達開始加速,超過干擾蛋白轉(zhuǎn)錄本的表達量,從而保證短柄草正常開花。該機制在小麥、大麥等早熟禾亞科作物中具有保守性,是調(diào)控此類作物開花的重要機制。
據(jù)悉,此研究對麥類等相關(guān)作物抽穗期的調(diào)控研究具有重要意義。這一工作是該團隊通過大量小分子RNA生物信息數(shù)據(jù)挖掘,繼前期發(fā)現(xiàn)一個微RNA(miR5200)通過切割成花素基因FT1影響短柄草開花機理的基礎(chǔ)上,在作物開花時間調(diào)控的分子機制研究方面的又一重要進展。