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。
最近,安徽农业大学生命科学学院李培金课题组,通过研究揭示了拟南芥花期自然变异的调控新机制。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。但如果花期提前或滞后,就会给产量带来不良影响。李培金说,玉米在开花时对高温异常敏感,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。解析植物开花机制对辅助育种、提高产量有重要意义。
有研究发现,FRI和FLC是抑制植物开花的两个关键基因。李培金团队对世界范围内的102种拟南芥中的FLC基因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开花,以适应南方较为温和的生长环境。
据《科技日报》