開(kāi)花時(shí)間的精準(zhǔn)調(diào)控是植物適應(yīng)環(huán)境、保障繁殖成功的關(guān)鍵，也是園藝花卉的重要育種目標(biāo)之一。近日，中國(guó)林科院高原所研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)人工光周期處理結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)等多種方法，鑒定到馥郁滇丁香開(kāi)花關(guān)鍵抑制因子——兩個(gè)生物鐘基因LgPRR7和LgFKF1，有望實(shí)現(xiàn)馥郁滇丁香花期精準(zhǔn)調(diào)控。

馥郁滇丁香是茜草科常綠灌木，其花型優(yōu)美、花序大而密集、花香濃郁且分布區(qū)狹窄，為典型的極小種群野生植物，兼具科研與開(kāi)發(fā)價(jià)值。然而，作為短日照植物，其自然花期集中于秋季，傳統(tǒng)花期調(diào)控技術(shù)成本高，難以實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)。解析其開(kāi)花時(shí)間的分子調(diào)控機(jī)制，對(duì)推動(dòng)花期分子育種、優(yōu)化生產(chǎn)周期具有重要意義。

中國(guó)林科院高原所的這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，馥郁滇丁香LgPRR7和LgFKF1這兩個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄水平受光周期調(diào)控，并呈現(xiàn)晝夜節(jié)律表達(dá)模式。多種蛋白互作實(shí)驗(yàn)證實(shí)，LgPRR7與LgFKF1直接互作并形成LgPRR7-LgFKF1模塊，通過(guò)正反饋調(diào)節(jié)增強(qiáng)自身穩(wěn)定性，從而抑制馥郁滇丁香開(kāi)花。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)LgFKF1通過(guò)招募光周期途徑抑制因子LgCOL12（CONSTANS-LIKE 12）和赤霉素信號(hào)抑制因子LgRGL2（DELLA蛋白），形成LgFKF1-LgCOL12-LgRGL2三元復(fù)合體，協(xié)同抑制下游開(kāi)花整合基因的表達(dá)。LgPRR7和LgFKF1還能顯著延長(zhǎng)馥郁滇丁香開(kāi)花持續(xù)時(shí)間。這些結(jié)果表明，LgPRR7和LgFKF1在馥郁滇丁香開(kāi)花過(guò)程中作為多功能調(diào)控因子發(fā)揮作用，馥郁滇丁香開(kāi)花時(shí)間的調(diào)控是由多重環(huán)境和內(nèi)源信號(hào)共同作用的結(jié)果。

該研究成果論文發(fā)表于觀賞園藝學(xué)科主流國(guó)際期刊Horticulture Research。高原所博士生劉雄芳（現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士后）為論文第一作者，研究員馬宏為通訊作者，高級(jí)工程師萬(wàn)友名為共同第一作者，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所研究員馬永鵬和云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員王繼華為共同通訊作者。該研究得到云南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、云南省興滇人才頂尖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持。

來(lái)源：中國(guó)林科院