01
背景回顾
冬季休眠是植物生长停止、获得休眠和耐冻状态的过程,对于北方和温带地区木本植物的生存至关重要。多年生木本植物的季节性生长受到休眠建立和解除的控制,这个过程受到环境复杂而精确的调控。进入休眠主要是由短光周期诱导的,其特征是生长停止和花蕾形成。开花过程中的核心激活因子FLOWERING LOCUS T (FT) 也是冬季休眠诱导的关键目标。为了满足休眠或开花的需求,木本植物使用与草本植物不同的途径来调节 FT。尽管木本植物中存在类似于草本植物LHY-FT的调节途径,但其在防止树木休眠过程中的功能有限。
02
科学问题
是否存在其他的机制来调节树木的冬季休眠。
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研究发现
我们证实了PtoHY5a 是拟南芥ELONGATED HYPOCOTYL5 (HY5)在杨树中的直系同源物,在光感受器 PHYB 信号的下游调控休眠诱导。PtoHY5a 通过两个转录模块直接和间接调节冬季休眠诱导的关键靶标FT2。此外,PtoHY5a 控制顶芽中的赤霉素的水平,从而抑制杨树的萌芽。
04
展望未来
下一步将把PtoHY5a 作为树木基因改造的关键目标来进行进一步探索。当将树木引入不同纬度时,PtoHY5a的基因改造将发挥特别重要的作用;比如从北方地区引入到南方高海拔地区,如从青藏高原到南亚高原,或者反之亦然。通过理解和操纵PtoHY5a,我们有可能优化树木对新环境的适应,从而提高它们的生存率和生产力。
参考文献:
Yongfeng Gao, Zihao Chen, Qian Feng, Tao Long, Jihua Ding, Peng Shu, Heng Deng, Peizhi Yu, Wenrong Tan, Siqin Liu, Lucas Gutierrez Rodriguez, Lijun Wang, Víctor Resco de Dios, Yinan Yao, ELONGATED HYPOCOTYL 5a modulates FLOWERING LOCUS T2 and gibberellin levels to control dormancy and bud break in poplar, The Plant Cell, Volume 36, Issue 5, May 2024, Pages 1963–1984, https://doi.org/10.1093/plcell/koae022
原文:Yongfeng Gao, Zihao Chen and Yinan Yao
译者:Qiujie Liiu, TPC Assistant Features Editor
编辑:Xiaowen Shi, TPC Special Content Editor