安徽农业大学李培金团队揭示植物花期调控的新机制

来源：BioArt植物

开花时间是关键农艺性状，对作物产量和品质有重要影响，解析其作用机制对作物分子育种具有重要意义。在拟南芥中，开花时间的自然变异非常普遍，是进化多样化的一个重要特征。开花抑制子FLOWERING LOCUS C（FLC）和 FRIGIDA （FRI）导致了不同的春化需求，是开花时间自然变异的主要因子。为了研究自然条件下开花时间的自然变异，在模式植物拟南芥中进行了大量的全基因组关联研究（GWASs）和数量性状位点（QTL）分析，并发现了大量的候选基因或基因组区域。然而，这些多态性的调控机制在很大程度上尚不清楚，有待于深入研究。

近日，安徽农业大学生命科学学院作物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室李培金团队在Nature communications在线发表题为Molecular variation in a functionally divergent homolog of FCA regulates flowering time in Arabidopsis thaliana的研究论文，揭示了拟南芥花期自然变异的调控新机制。

本研究对全世界范围的102种拟南芥的FLC基因进行表达分析，通过全基因组关联分析技术筛选到花期调控关键基因SSF（SISTER of FCA ，At2g47310）（图1）。进一步研究发现SSF的自然变异能调节与E3连接酶CUL1相互作用，从而改变其泛素化修饰水平，影响植物从营养生长向生殖生长的转变。SSF是一个参与自主途径调控开花时间关键因子FLC的新基因，仅存在于双子叶植物中。此工作深入揭示了基因自然变异调控植物生育期的新机制，为作物分子育种提供了重要基因资源和理论依据。 图1. Identification of At2g47310 as a potential contributor to flowering time variation

2018级博士生王云鹤和生命科学学院教师陶珍为论文共同第一作者，李培金教授为通讯作者，安徽农业大学为该论文第一通讯单位。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和安徽农业大学高层次人才引进经费的资助。