开花是植物生长周期中的重要阶段,受到多种因素的影响,其中环境温度是关键因素之一。桂花作为我国传统名花,以其优美的形态和浓郁的花香而闻名,具有重要的观赏和经济价值。我们发现,环境温度变化显著影响桂花的开花过程,当环境温度高于25℃时,会抑制其进行成花转变和开花,而在较低环境温度(19℃)条件下,桂花才能顺利进行成花转变并完成发芽分化。目前,关于环境高温抑制植物开花的分子机制研究报道较少。
2024年9月,Horticulture Research上线了(Advance Access)浙江农林大学园林学院园林植物遗传育种团队题为OfWRKY17-OfC3H49 module responding to high ambient temperature delays flowering via inhibiting OfSOC1B expression in Osmanthus fragrans的研究论文,揭示了环境高温延迟桂花开花的分子调控机制。
该研究通过转录组测序鉴定到响应环境高温的关键基因OfC3H49,其基因表达和启动子活性受环境高温诱导;过表达OfC3H49能显著延迟拟南芥开花,并在桂花中瞬转OfC3H49可降低与开花相关的基因表达。通过酵母单杂交、双荧光素酶和EMSA实验发现,OfC3H49作为转录抑制因子,直接抑制OfSOC1B的表达,从而导致开花延迟。同时,通过酵母单杂交筛库,发现OfWRKY17能响应高温并直接结合OfC3H49启动子,促进其表达。过表达OfWRKY17显著延迟了拟南芥开花,在桂花中瞬转OfWRKY17诱导OfC3H49表达。该研究揭示了OfWRKY17-OfC3H49模块在环境高温下被激活,负调控OfSOC1B表达,抑制成花并延迟了桂花的开花。
https://doi.org/10.1093/hr/uhae273
https://doi.org/10.1093/hr/uhae010
Hortic Res | 浙江农林大学赵宏波教授研究团队揭秘桂花快速响应低温启动花开放的DNA甲基化调控新机制
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