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种康团队发表植物记忆冬天的春化开花机制综述文章

1春化的分子遗传网络

冬性及二年生植物开花必需越冬,植物这一性状决定了其生长的纬度及其季节温度变化,因此,在作物育种中至关重要。而解析植物感知记忆冬季时长机制有助于作物的分子设计育种。Nature Plants发表了中国科学院植物研究所种康研究员的特邀综述文章记忆冬天的春化机制Remembering winter through vernalization)。基于作者实验室研究工作,文中重点讨论了关键蛋白的磷酸化修饰和O-GlcNAc修饰互作以及VRN1的表观修饰参与春化感知记忆分子机制,同时探讨了多个物种中春化的起源进化模式文章还概述了当前拟南芥以及温带禾本科植物(小麦、大麦以及短柄草)中春化的分子遗传调控网络、表观修饰遗传与核心蛋白修饰介导的春化作用记忆机制。这篇综述性论文囊括了最新的植物春化作用调控和感知机制,并提出了未来对春化的深入研究方向以及在分子育种设计应用中的展望。

春化作用的分子与表观遗传控制机理在双子叶(拟南芥)和单子叶(小麦、大麦以及短柄草)中是完全不同的模式(如图1。在温带作物(小麦和大麦)中,春化促进开花途径包括VRN1VRN2VRN3VRN-D4等春化基因的调控,其中VRN1,编码一个类似FRUITFULLMADS-box 转录因子,在春化过程中起到至关重要的促进作用。小麦春化调控基因VER2在春化过程中通过改变RNA结合蛋白GRP2的亚细胞定位,解除GRP2TaVRN1 Pre-mRNA的可变剪接的抑制作用,促进小麦开花(如图2)。TaGRP2结合VRN1RIP3基序决定了小麦的春冬性,在小麦育种中有非常重要的作用。

        该文已于20181126Nature Plants中发表https://doi.org/10.1038/s41477-018-0301-z许淑娟博士为该综述的第一作者,种康院士为通讯作者,相关工作得到NSFC的资助。

 

2、蛋白质磷酸化和糖基化修饰介导的春化机制


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