植物开花是一个高度依赖能量供应的复杂生理过程，光照、温度和植物年龄等环境和内在因素对开花时间的影响均需充足的能量支持。德国马普植物研究所的科学家近期在《科学》杂志上发表研究成果，揭示了拟南芥通过6-磷酸海藻糖这一关键糖类代谢中间产物感知体内能量状态，从而调控开花时间的分子机制。
6-磷酸海藻糖作为能量信号分子，协调光周期和年龄信号调控开花。光周期是调节开花时间的重要环境信号，长日照植物通常在夏季开花，短日照植物则在春秋季节开花。光周期变化通过光受体激活，诱导开花位点基因（FT）高表达，FT蛋白迁移至顶端分生组织，启动开花程序。
当拟南芥达到生殖成熟但光照条件不适宜时，植物会启动紧急机制，合成特定小RNA分子传递年龄信号，确保开花不被延误，避免错过最佳花期。
然而，开花过程极其耗能，依赖糖类代谢产物提供能量保障。研究发现，抑制拟南芥中6-磷酸海藻糖的合成，会向植物传递能量不足的信号，导致开花时间显著推迟甚至不开花，无论光周期是否适宜。
机制上，6-磷酸海藻糖缺乏不仅抑制了FT蛋白的合成，还阻碍了年龄相关小RNA及其受体基因的表达，表明6-磷酸海藻糖在开花调控中同时控制光周期和年龄两个关键开关，确保植物在能量充足时精准开花。
该研究深化了我们对植物开花调控网络中能量代谢与信号传导的理解，为未来通过代谢调控优化作物开花时间和产量提供了理论基础。
（禾木编译）
来源：《中国科学报》 (2013-02-20 第6版 生物)