版納植物園揭示茉莉酸調(diào)控植物開花分子機(jī)理

生殖是生物體生命周期中最重要的階段之一。在被子植物中，開花使植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段順利過渡到生殖生長(zhǎng)階段，從而保證植物種子的產(chǎn)生。植物開花的過程受到內(nèi)外源因素、各種信號(hào)網(wǎng)絡(luò)及眾多基因的綜合調(diào)控。此前研究表明，除了傳統(tǒng)的開花誘導(dǎo)途徑之外，植物激素茉莉酸信號(hào)途徑也參與了開花誘導(dǎo)過程；然而，茉莉酸調(diào)控植物開花的分子機(jī)理仍不清楚。

2017年11月6日，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園植物分子生物學(xué)研究組和植物環(huán)境適應(yīng)性研究組在《Molecular Plant》上聯(lián)合發(fā)表了題為“The bHLH transcription factors MYC2, MYC3,and MYC4 are required for Jasmonate-mediated inhibition of flowering inArabidopsis”的文章。研究發(fā)現(xiàn)，茉莉酸激活的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子MYC2，MYC3和MYC4（MYC2/3/4）協(xié)同調(diào)控了擬南芥的開花誘導(dǎo)。表型分析表明，myc2/3/4三突變植物的開花時(shí)間明顯比野生型提前。基因表達(dá)分析證實(shí)，在myc2/3/4突變體背景下，成花素基因FT的表達(dá)水平顯著提高；同時(shí)，MYC2/3/4與FT展現(xiàn)出相似的時(shí)空表達(dá)模式。染色質(zhì)免疫沉淀試驗(yàn)結(jié)果表明，MYC2能直接結(jié)合FT基因的染色體區(qū)域并抑制其轉(zhuǎn)錄。此外，外源施加茉莉酸能有效抑制植物開花及FT基因的轉(zhuǎn)錄，但這一過程部分依賴于MYC2/3/4基因。綜上所述，研究證實(shí)，在模式植物擬南芥中，茉莉酸通過其激活的轉(zhuǎn)錄因子MYC2/3/4來抑制FT基因的轉(zhuǎn)錄進(jìn)而抑制植物開花誘導(dǎo)。