小麥春化期間調控新機制獲揭示 為作物育種分子設計提供新見解
近日，中國科學院院士、中國科學院植物研究所研究員種康團隊發現，源自小麥VRN1基因的新長鏈非編碼RNA VAS能夠招募轉錄復合物RF2b-RF2a，使其與TaVRN1啟動子區結合，激活VRN1轉錄、促進開花。該研究揭示了小麥春化期間的調控新機制，并為作物育種的分子設計提供了新見解。相關研究成果發表于《分子植物》。
冬小麥開花需要長時間環境低溫的誘導，該過程稱之為“春化作用”。這一過程受到外部環境因子和植物內在發育狀態的雙重復雜精準調控。冬小麥不同品種的春化特性與其產量直接相關。在六倍體小麥中，TaVRN1是受低溫誘導、可加速開花轉換的關鍵調控因子。然而，在春化過程中TaVRN1逐步激活的分子機制尚不清楚。
研究人員發現，冬小麥春化之前，TaVRN1基因在一些蛋白質的作用下于P2和I4的位置處形成loop環結構，loop區域內包含完整的非編碼RNA VAS序列。春化處理初期莖環結構的loop區能夠轉錄VAS，VAS可以招募TaRF2b-TaRF2a異源二聚體。春化后期TaVRN1莖環結構打開，暴露出Sp1基序，利于TaRF2b-TaRF2a復合體結合在Sp1基序，促進TaVRN1正常轉錄本的產生，進而加速小麥開花轉變。
該研究由種康團隊與中國科學院植物研究所研究員張文浩團隊，中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員高彩霞、肖軍團隊合作完成。(田瑞穎)
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