植物在避荫反应中为何提前开花？王海洋团队揭示光信号途径和年龄途径协同调控开花的分子机制
近期，Molecular Plant 在线发表了中国农科院生物技术所王海洋教授团队（现华南农业大学）题为FHY3 and FAR1 Integrate Light Signals with the miR156-SPL Module-Mediated Aging Pathway to Regulate Arabidopsis Flowering 的研究论文。该项研究揭示了植物通过整合外部光信号途径与miR156-SPL控制的自身的年龄信号途径协同作用，进而调控植物开花的分子机理。
随着经济社会的发展，城市规模不断扩张，我国可利用的耕地面积日趋减少。在耕地面积减少的同时，密植栽培便成为了提高农作物单位面积产量的有效途径。然而，密植条件会引起植株的相互遮荫导致植株感受的光照质量发生改变，从而激发植株的一系列避荫反应。为了与周围的植物竞争更多的光照，植物会表现为茎秆伸长速度加快，产生避荫反应，最终提前开花完成生殖繁衍。然而，这些适应性变化最终会影响作物的产量。目前，植物在避荫反应中提前开花的分子机制依然不不清楚。
王海洋团队前期的研究发现，植物可通过光敏色素信号途径来调控miR156-SPL分子模块，从而影响植物的避荫反应。FHY3（FAR-RED ELONGATED HYPOCOTYL3）和FAR1（FAR-RED IMPAIRED RESPONSE1）是光敏色素A（phyA）信号途径中的两个重要信号因子。该项最新的研究发现，FHY3和FAR1能与miR156-SPL控制的年龄途径中的三个重要成员SPL3/4/5蛋白直接相互作用，进而抑制SPL3/4/5对下游关键的开花正调节因子基因FUL、LFY、AP1和MIR172C的转录，从而抑制开花。但是，在遮荫和密植栽培条件下，FHY3和FAR1蛋白发生降解，蛋白水平下降，从而使SPL3/4/5蛋白被释放出来，导致其下游基因的转录水平升高，从而促使植株提前开花。
The role of FHY3 and FAR1 in integrating light and the miR156/SPL-mediated age pathway to coordinately regulate flowering time因此，该研究从蛋白互作层面阐明了FHY3和FAR1通过整合植物外部光信号途径和植物自身年龄信号途径协同调控植株响应环境变化的分子机制。该研究进一步完善了植物避荫反应的调控机理，为耐荫、耐密植作物新品种的培育奠定了理论基础。
中国农业科学院生物技术研究所玉米功能基因组创新团队的谢钰容副研究员为该论文的第一作者，华南农业大学生命科学学院的王海洋教授为通讯作者。
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