近日，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所飼草育種與栽培創(chuàng)新團隊研究揭示了蛋白表觀修飾調(diào)控植物花期的分子機制，為調(diào)控植物花期提供了重要科學依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在《植物雜志（The Plant Journal）》。
據(jù)王珍研究員介紹，植物開花過程是從營養(yǎng)階段到生殖階段的關(guān)鍵發(fā)育轉(zhuǎn)換，受到包括蛋白質(zhì)磷酸化修飾在內(nèi)的多種翻譯后修飾的調(diào)控。酪蛋白激酶 I（CK1）普遍存在于真核生物中并參與調(diào)控多種生物學過程。在CK1家族成員中，擬南芥激酶（MLK）是植物特有的。研究人員以擬南芥為研究對象，發(fā)現(xiàn)抑制 MLK4 表達的擬南芥無論在長日照或短日照條件下開花都會延遲，而 MLK4 超表達的植株提前開花。通過進一步的體內(nèi)外實驗、轉(zhuǎn)錄組分析、雙突變體表型分析等發(fā)現(xiàn)，MLK4通過特異地磷酸化組蛋白H3高度保守的第三位蘇氨酸（H3T3），從轉(zhuǎn)錄水平上抑制了開花負調(diào)控因子，進而促進擬南芥開花。該研究揭示了蛋白表觀修飾調(diào)控植物花期的分子機制，為精準調(diào)控植物花期等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)利用提供了重要理論基礎(chǔ)。
該研究得到國家自然基金項目支持。
核蛋白MLK4編碼基因在植物組織中廣譜表達并促進開花
據(jù)王珍研究員介紹，植物開花過程是從營養(yǎng)階段到生殖階段的關(guān)鍵發(fā)育轉(zhuǎn)換，受到包括蛋白質(zhì)磷酸化修飾在內(nèi)的多種翻譯后修飾的調(diào)控。酪蛋白激酶 I（CK1）普遍存在于真核生物中并參與調(diào)控多種生物學過程。在CK1家族成員中，擬南芥激酶（MLK）是植物特有的。研究人員以擬南芥為研究對象，發(fā)現(xiàn)抑制 MLK4 表達的擬南芥無論在長日照或短日照條件下開花都會延遲，而 MLK4 超表達的植株提前開花。通過進一步的體內(nèi)外實驗、轉(zhuǎn)錄組分析、雙突變體表型分析等發(fā)現(xiàn)，MLK4通過特異地磷酸化組蛋白H3高度保守的第三位蘇氨酸（H3T3），從轉(zhuǎn)錄水平上抑制了開花負調(diào)控因子，進而促進擬南芥開花。該研究揭示了蛋白表觀修飾調(diào)控植物花期的分子機制，為精準調(diào)控植物花期等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)利用提供了重要理論基礎(chǔ)。
該研究得到國家自然基金項目支持。
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