我國學者發表植物春化作用調控和感知機制的綜述

　　冬性及二年生植物開花必須經歷漫長而寒冷的冬天，這一現象被稱為“春化作用”。春化作用是影響植物物候期和地理分布的重要因素，在作物育種中有著至關重要的作用，解析植物感知記憶冬季時長機制有助于作物的分子設計育種。

春化作用的分子遺傳網絡

　　中國科學院植物研究所種康研究組長期從事植物春化作用機制的研究。近日，該團隊受邀在國際學術期刊Nature Plants上發表特邀綜述文章“Remembering winter through vernalization”（記憶冬天的春化機制）。文中從研究組自身工作出發，探討了多個物種中春化的起源進化模式，概述了當前擬南芥以及溫帶禾本科植物（小麥、大麥以及短柄草）中春化的分子遺傳調控網絡、表觀遺傳修飾與核心蛋白修飾介導的春化作用記憶機制，重點討論了關鍵蛋白的磷酸化和糖基化修飾互作以及主效基因VRN1的表觀修飾參與春化感知記憶的分子機制。文中指出，春化作用的分子與表觀遺傳控制機理在雙子葉植物（如擬南芥）和單子葉植物模式（如小麥）完全不同。在小麥和大麥等溫帶作物中，春化促進開花途徑包括VRN1、VRN2、VRN3和VRN-D4等春化基因的調控，其中VRN1編碼一個類似FRUITFULL的MADS-box轉錄因子，在春化過程中起到至關重要的促進作用。在小麥中，春化調控基因VER2在春化過程中通過改變RNA結合蛋白GRP2的亞細胞定位，解除GRP2對TaVRN1前體mRNA可變剪接的抑制作用，促進小麥開花；而TaGRP2結合VRN1的RIP3基序決定了小麥的春冬性，在小麥育種中有非常重要的作用。

　　該綜述囊括了最新的春化作用調控和感知機制，并展望了未來深入研究春化的方向以及在分子設計育種中的應用。該綜述于11月26日在國際學術期刊Nature Plants上發表。相關工作得到國家自然科學基金委項目的資助。

蛋白質磷酸化和糖基化修飾介導的春化機制