自然界很神奇,不同植物的開(kāi)花時(shí)間不一樣,到底是什么神奇的力量在調(diào)控開(kāi)花時(shí)間?科學(xué)家們一直在探尋這個(gè)奧秘。
記者11月30日從安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)了解到,該校生命科學(xué)學(xué)院植物抗逆育種與減災(zāi)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室李培金課題組,通過(guò)研究揭示了擬南芥花期自然變異的調(diào)控新機(jī)制。這一研究成果日前發(fā)表在著名國(guó)際刊物《自然·通訊》上。
開(kāi)花時(shí)間是關(guān)鍵的農(nóng)藝性狀,對(duì)植物產(chǎn)量和品質(zhì)有著重要影響。一般來(lái)說(shuō),每種植物都有最佳花期,在此期間開(kāi)花,就能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。但如果花期提前或者滯后,就會(huì)給產(chǎn)量帶來(lái)不良影響。
李培金給記者舉了一個(gè)例子,玉米在開(kāi)花時(shí)期對(duì)高溫異常敏感,如果在7月份高溫天氣開(kāi)花,會(huì)導(dǎo)致雌雄花期不協(xié)調(diào)和授粉失敗,嚴(yán)重時(shí)顆粒無(wú)收,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)重大損失。因此解析植物的開(kāi)花機(jī)制,對(duì)植物分子輔助育種,提高作物產(chǎn)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
植物進(jìn)化是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,同一類植物分布在不同的區(qū)域,為了適應(yīng)不同的環(huán)境,在進(jìn)化過(guò)程中遺傳基因會(huì)發(fā)生不同的變化,出現(xiàn)豐富的自然變異,從而維持了各種花期類型,這種現(xiàn)象在模式植物擬南芥中非常普遍,是遺傳多樣性的一個(gè)重要特征。
有研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)RIGIDA(FRI)和FLOWERINGLOCUSC(FLC)是抑制植物開(kāi)花的兩個(gè)關(guān)鍵基因。比如,冬小麥之所以需要過(guò)冬,主要是因?yàn)镕RI和FLC的同源基因表達(dá)水平很高,抑制了冬小麥開(kāi)花,經(jīng)過(guò)秋冬兩季長(zhǎng)時(shí)間的低溫,F(xiàn)LC表達(dá)水平就會(huì)慢慢下降,等到來(lái)年春天,隨著氣溫的逐步升高,冬小麥才得以開(kāi)花結(jié)果。同時(shí),只有在FRI和FLC共存的情況下,才能發(fā)揮抑制開(kāi)花的功能,任何一個(gè)基因的缺失都會(huì)導(dǎo)致植物早開(kāi)花。
在不同類型的擬南芥中,F(xiàn)LC的表達(dá)水平有很大差異。李培金課題團(tuán)隊(duì)對(duì)世界范圍內(nèi)的102種擬南芥的FLC基因的表達(dá)水平進(jìn)行了定量分析,通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)篩選出一個(gè)花期調(diào)控關(guān)鍵基因SSF。SSF基因編碼的蛋白質(zhì)擔(dān)負(fù)著調(diào)控花期的功能。通過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),SSF基因編碼的蛋白質(zhì)具有兩個(gè)變異類型——SSF414D和SSF414N。植物體廣泛存在的蛋白泛素化修飾和降解系統(tǒng)能識(shí)別這兩種蛋白質(zhì),并調(diào)控SSF蛋白質(zhì)水平的高低,從而影響開(kāi)花抑制基因FLC的表達(dá)水平,導(dǎo)致植物花期發(fā)生改變。
李培金解釋說(shuō),SSF基因的兩種變異類型很神奇,SSF414D和SSF414N雖然都能抑制植物開(kāi)花,但414D功能更強(qiáng)更明顯,414N相對(duì)表現(xiàn)不明顯。414D主要存在于北方的植物中,相對(duì)來(lái)講可以使植物晚開(kāi)花,適應(yīng)北方的寒冷氣候;而414N主要存在于南方的植物中,相對(duì)來(lái)講調(diào)控植物早花,以適應(yīng)南方較為溫和的生長(zhǎng)環(huán)境。
在以往的研究中,SSF基因多次被發(fā)現(xiàn),但這個(gè)基因如何發(fā)揮功能一直不清楚,分子調(diào)控機(jī)制更是未知,這項(xiàng)研究成果首次解決了這個(gè)難題,并深入揭示了基因自然變異調(diào)控植物生育期的新機(jī)制,為植物分子育種提供了重要基因資源和理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞: 開(kāi)花時(shí)間
相關(guān)內(nèi)容
- 天天視訊!國(guó)債期貨收盤(pán)多數(shù)上漲,30年期主力合約漲0.23% a>
- 飛利浦美股盤(pán)前漲超11% 環(huán)球快資訊 a>
- 焦點(diǎn)熱訊:寧波色母(301019)4月24日主力資金凈買入1.07萬(wàn)元 a>
- 在岸人民幣兌美收盤(pán)報(bào)6.8985,較上一交易日跌87個(gè)基點(diǎn) a>
- 環(huán)球今頭條!要把馬斯克踢下臺(tái)?特斯拉股東聯(lián)名上書(shū)!啥情況? a>
- 713分考上清華,收到通知書(shū)時(shí)正在工地搬磚,如今他的去向定了 a>
- 潮鳴_關(guān)于潮鳴介紹 a>
- 雙子座是幾月_關(guān)于雙子座的生日_天天新要聞 a>
- 微速訊:草船借箭故事簡(jiǎn)介_(kāi)草船借箭講的什么故事 a>
- 【世界聚看點(diǎn)】斯通表示定理_關(guān)于斯通表示定理簡(jiǎn)介 a>
- 最新消息播報(bào):杭州發(fā)布五一假期出行提醒這一天將迎來(lái)大流量 五一假期高速免費(fèi)通行5天 a>
- 焦點(diǎn)信息:全方位嚴(yán)守耕地紅線 a>
- 江西首個(gè)市場(chǎng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)維權(quán)互助基金啟動(dòng) a>
- 華星創(chuàng)業(yè):公司獲得虛擬人物設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)授權(quán),將會(huì)基于《三體》的世界觀進(jìn)行虛擬人物開(kāi)發(fā) a>
- 觀熱點(diǎn):華星創(chuàng)業(yè):公司在《三體》世界觀的框架內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) a>
- 優(yōu)彩資源:廢舊紡織品綜合利用8萬(wàn)噸/年(二期)項(xiàng)目 ” 總投資約為4,148.94萬(wàn)元 環(huán)球熱議 a>
- 連續(xù)13年國(guó)際市場(chǎng)份額第一 中國(guó)造船業(yè)三大指標(biāo)一季度繼續(xù)領(lǐng)先_焦點(diǎn)要聞 a>
- 中科微至2022年凈利降146% 2021上市即巔峰超募14億 a>
- 當(dāng)前頭條:用讀書(shū)充實(shí)生活 前行的腳步會(huì)更有力量 a>
- 世界視訊!工信部:適時(shí)出臺(tái)穩(wěn)定和擴(kuò)大汽車消費(fèi)政策 a>
-
1美股道指下跌582.05點(diǎn),創(chuàng)近40個(gè)月新低
-
2中央氣象臺(tái)發(fā)布強(qiáng)對(duì)流天氣藍(lán)色預(yù)警
-
3湖北鐵路客運(yùn)3月25日起逐步恢復(fù)
-
4東京將推遲2020殘奧會(huì)
-
5哈佛大學(xué)校長(zhǎng)及妻子確診新冠病毒
-
6中央氣象臺(tái)發(fā)布藍(lán)色預(yù)警 部分地區(qū)降溫12℃以上
-
74月中旬公布20考研國(guó)家線
-
8大都市與野生動(dòng)物如何和諧相處
-
9美國(guó)總統(tǒng)希望韓提供醫(yī)療設(shè)備 文在寅考慮如有剩余將幫助
-
10韓國(guó)嚴(yán)防美輸入病例 承諾“支援”美方