在植物发育过程中,开花是从营养生长向生殖生长转变的关键阶段,直接关系到植物能否成功繁殖并产生后代种子。开花过早会限制营养生长,导致能量储备不足;而过晚则可能增加发育中的种子暴露于不利环境条件的风险。为应对复杂多变的外界环境,植物进化出一套精细的开花调控机制。系统解析植物开花的信号网络并鉴定其关键调控基因,对于理解植物适应性及保障作物高产稳产具有重要的理论与实践意义。

近日,云南大学云南生物资源保护与利用国家重点实验室余迪求/王后平团队在植物学主流期刊Journal of Integrative Plant Biology(IFy5 = 10.8)在线发表题为“The VQ motif‐containing proteins VQ18 and VQ26 regulate flowering time in Arabidopsis thaliana(doi: 10.1111/jipb.70164)”的研究论文。全面解析了植物特有的VQ蛋白家族成员调控植物开花时间的分子机制。
该研究发现,拟南芥中VQ基序蛋白VQ18和VQ26可作为开花促进因子,并以功能冗余的方式参与该过程的调控。分子机制研究表明,VQ18和VQ26能够与光周期核心调控因子CO蛋白互作,通过增强CO蛋白稳定性及其对下游开花整合基因FT的转录激活能力,从而促进开花。此外,VQ18和VQ26还可与开花抑制因子TOE1和TOE2相互作用,削弱TOE1和TOE2对FT的结合与抑制作用,进而缓解TOEs介导的开花抑制效应。研究还发现,VQ18和VQ26能够通过竞争TOE与CO的结合,进一步参与开花时间的精细调控。该研究不仅拓展了VQ蛋白在开花调控网络中的功能认识,还系统揭示了VQ18和VQ26通过协同调控CO与TOE介导的信号途径以促进开花的分子机制,为理解植物如何整合正负信号调控开花时间提供了新的视角。

图.VQ18和VQ26调控拟南芥开花的工作模型
云南大学在读博士研究生李霞与硕士研究生刘思远为该论文的共同第一作者,云南大学余迪求研究员和王后平副研究员为该论文的通讯作者。云南大学博士后刘蕾,研究生陈仕蝶、徐智宇、陈婉琴、王婷、李萍萍、冯鉴楠、杨天宇、陶冬莲等同学参与该研究工作。本研究得到国家自然科学基金-面上项目、云南省应用基础研究项目、云南省高层次人才专项支持计划等的资助。
来源:国家重点实验室
编辑:张懿淼 责任编辑:李哲