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园林学院科研团队在梅花花期调控研究中取得新进展

  近日,International Journal of Molecular Sciences(中科院二区Top,IF=6.208)在线发表了老虎机游戏张启翔教授团队题为The miR156-targeted SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN  ( PmSBP ) transcription factor regulates the flowering time by binding to the promoter of SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CO1  ( PmSOC1 ) in Prunus mume 的研究论文。

 

  

  

  梅花( Prunus mume )为蔷薇科李属植物,在我国已有3000多年的栽培历史,居中国十大名花之首。其生物学特性最为可贵之处在于花期早,可在晚冬及早春时节开花。因此,解析梅花花期早的分子机制具有重要意义,对梅花的花期调控和分子育种具有指导意义。SBP作为重要的开花调控因子,其在梅花花期调控中的作用尚未明确。为了探究梅花 PmSBP 基因在梅花开花中的作用,本研究以梅花早花品种“三轮玉碟”为实材,通过分析 PmSBP1/6 和 miR156f 的表达模式,发现其表达呈负相关且 PmSBP1/6 表达受外源赤霉素负调控;启动子功能分析发现 PmSBP1/6 启动子区具有赤霉素响应元件,并在顶端分生组织和腋芽中特异性表达;在烟草中过表达 PmSBP1 、 PmSBP1tb (miR156位点同义突变)和 PmSBP6 ,发现 PmSBP1 和 PmSBP6 存在部分功能冗余,均能响应光周期调控呈现早花表型并能引起雌蕊发育异常;而 PmSBP1tb 的过表达调控开花不受光周期的影响,且未引起雌蕊和育性的改变,暗示 miR156f 与 PmSBP1 共同参与转基因植株开花时间调控和雌蕊发育过程。

 

   

  图1. 梅花 PmSBP1 和 PmSBP1tb 基因在烟草中过表达表型

 

   

  图2. 梅花 PmSBP6 基因在烟草中过表达表型

 

  

  图3. 梅花PmSBP1与 P mSOC1s 启动子互作

  

  通过对转基因烟草中开花相关基因定量分析发现,转基因植株内源 SOC1 表达显著上调,酵母单杂交试验分析结果发现 PmSBP1 能与 PmSOC1-2 和 PmSOC1-3 启动子序列结合,表明 PmSBP1 / 6 与 PmSOC1s 之间存在调控作用。本研究系统研究了梅花 PmSBP1 / 6 基因生物学功能,提出miR156- PmSBPs - PmSOC1 调控梅花开花时间的模型,为后续梅花花期调控研究提供了参考。

 

  老虎机游戏园林学院张启翔教授和王佳高级工程师为论文通讯作者,雍雪博士(现为四川农业大学风景园林学院教师)为第一作者。本研究在中央高校基本科研业务费、北京市科技计划和北京市共建专项等项目的资助下完成。

  

  论文链接:https://doi.org/10.3390/ijms231911976

  

作者:郑唐春;审稿:姚朋      |     编辑:宋和; 审核:杨金融