自然界很神奇,不同植物的开花时间不一样,到底是什么神奇的力量在调控开花时间?科学家们一直在探寻这个奥秘。
记者11月30日从安徽农业大学了解到,该校生命科学学院植物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室李培金课题组,通过研究揭示了拟南芥花期自然变异的调控新机制。这一研究成果日前发表在著名国际刊物《自然·通讯》上。
开花时间是关键的农艺性状,对植物产量和品质有着重要影响。一般来说,每种植物都有最佳花期,在此期间开花,就能实现稳产高产。但如果花期提前或者滞后,就会给产量带来不良影响。
李培金给记者举了一个例子,玉米在开花时期对高温异常敏感,如果在7月份高温天气开花,会导致雌雄花期不协调和授粉失败,严重时颗粒无收,给农业生产带来重大损失。因此解析植物的开花机制,对植物分子辅助育种,提高作物产量具有重要的现实意义。
植物进化是一个漫长的过程,同一类植物分布在不同的区域,为了适应不同的环境,在进化过程中遗传基因会发生不同的变化,出现丰富的自然变异,从而维持了各种花期类型,这种现象在模式植物拟南芥中非常普遍,是遗传多样性的一个重要特征。
有研究发现,FRIGIDA(FRI)和FLOWERINGLOCUSC(FLC)是抑制植物开花的两个关键基因。比如,冬小麦之所以需要过冬,主要是因为FRI和FLC的同源基因表达水平很高,抑制了冬小麦开花,经过秋冬两季长时间的低温,FLC表达水平就会慢慢下降,等到来年春天,随着气温的逐步升高,冬小麦才得以开花结果。同时,只有在FRI和FLC共存的情况下,才能发挥抑制开花的功能,任何一个基因的缺失都会导致植物早开花。
在不同类型的拟南芥中,FLC的表达水平有很大差异。李培金课题团队对世界范围内的102种拟南芥的FLC基因的表达水平进行了定量分析,通过全基因组关联分析技术筛选出一个花期调控关键基因SSF。SSF基因编码的蛋白质担负着调控花期的功能。通过进一步研究发现,SSF基因编码的蛋白质具有两个变异类型——SSF414D和SSF414N。植物体广泛存在的蛋白泛素化修饰和降解系统能识别这两种蛋白质,并调控SSF蛋白质水平的高低,从而影响开花抑制基因FLC的表达水平,导致植物花期发生改变。
李培金解释说,SSF基因的两种变异类型很神奇,SSF414D和SSF414N虽然都能抑制植物开花,但414D功能更强更明显,414N相对表现不明显。414D主要存在于北方的植物中,相对来讲可以使植物晚开花,适应北方的寒冷气候;而414N主要存在于南方的植物中,相对来讲调控植物早花,以适应南方较为温和的生长环境。
在以往的研究中,SSF基因多次被发现,但这个基因如何发挥功能一直不清楚,分子调控机制更是未知,这项研究成果首次解决了这个难题,并深入揭示了基因自然变异调控植物生育期的新机制,为植物分子育种提供了重要基因资源和理论依据。
关键词: 开花时间
相关内容
- 天天视讯!国债期货收盘多数上涨,30年期主力合约涨0.23% a>
- 飞利浦美股盘前涨超11% 环球快资讯 a>
- 焦点热讯:宁波色母(301019)4月24日主力资金净买入1.07万元 a>
- 在岸人民币兑美收盘报6.8985,较上一交易日跌87个基点 a>
- 环球今头条!要把马斯克踢下台?特斯拉股东联名上书!啥情况? a>
- 713分考上清华,收到通知书时正在工地搬砖,如今他的去向定了 a>
- 潮鸣_关于潮鸣介绍 a>
- 双子座是几月_关于双子座的生日_天天新要闻 a>
- 微速讯:草船借箭故事简介_草船借箭讲的什么故事 a>
- 【世界聚看点】斯通表示定理_关于斯通表示定理简介 a>
- 最新消息播报:杭州发布五一假期出行提醒这一天将迎来大流量 五一假期高速免费通行5天 a>
- 焦点信息:全方位严守耕地红线 a>
- 江西首个市场化知识产权维权互助基金启动 a>
- 华星创业:公司获得虚拟人物设计、开发和运营授权,将会基于《三体》的世界观进行虚拟人物开发 a>
- 观热点:华星创业:公司在《三体》世界观的框架内进行产品设计和开发 a>
- 优彩资源:废旧纺织品综合利用8万吨/年(二期)项目 ” 总投资约为4,148.94万元 环球热议 a>
- 连续13年国际市场份额第一 中国造船业三大指标一季度继续领先_焦点要闻 a>
- 中科微至2022年净利降146% 2021上市即巅峰超募14亿 a>
- 当前头条:用读书充实生活 前行的脚步会更有力量 a>
- 世界视讯!工信部:适时出台稳定和扩大汽车消费政策 a>