春季百花齐放的背后,植物如何感知季节变化并启动开花程序一直是植物生理学研究的热点。最新发表在《科学》杂志上的研究揭示了一种关键的光敏蛋白在调控植物开花时间中的作用机制。
此前研究表明,名为CONSTANS(CO)的蛋白质能够感知日照长度,调控植物的开花时间。美国斯克里夫斯研究所的史蒂夫·凯伊团队进一步发现,另一种光敏蛋白FKF1通过调节CONSTANS的活性,精确控制植物的开花时机。
研究团队通过遗传杂交和分子生物学方法发现,FKF1能够与转录抑制因子CDF1相互作用,促进其降解。CDF1本身抑制CONSTANS的表达,因此FKF1通过减少CDF1的数量,间接提升CONSTANS的活性,促进开花基因的表达。
在缺失FKF1基因的突变体中,CDF1积累过多,导致CONSTANS活性降低,植物开花时间明显推迟。这一发现揭示了FKF1-CDF1-CO信号通路在植物感光和开花调控中的核心作用。
随着春季日照时间的延长,FKF1在下午时段活性增强,促进CDF1的降解,从而解除对CONSTANS的抑制,启动开花程序。尽管这一机制已被初步阐明,但FKF1如何感知光信号以及其调控网络的复杂性仍需进一步深入研究。
该研究不仅丰富了我们对植物季节性开花调控的分子理解,也为农业作物的开花时间调控提供了潜在的分子靶点,有助于应对气候变化对农作物生长周期的影响。
摘自[竞报]