《The Plant Cell 》：南瓜开花信号蛋白研究进展

加州大学戴维斯分校 William J. Lucas等发现C. moschata植物在ZYMV载体的帮助下FT异位表达，可以在普通非诱导LD条件下开花，并且ZYMV的传染区与植物的开花分裂组织并不一致，提示FT mRNA 不可能是该系统的开化素信号。接下来的异种移植研究中，作者将Cucurbita maxima（南瓜）开花枝干（位于含有根部的嫁接部位之下的部分）移植到非诱导的LD C. moschata幼芽（位于嫁接区之上的部分），导致C. moschata幼芽开花，提示开花素信号从C. moschata枝干经过韧皮部移动到幼芽。对这些开花C. moschata枝干的韧皮部汁液进行分析，没能检测到FT mRNA，但发现迁移流中有FT 蛋白。这项研究进一步证实 FT 蛋白有开花素信号的作用。

　　

生物通报道：白天相对于夜晚的长度或称光周期（photoperiod），是在许多植物中是诱导花开的重要决定因素。短日照（Short day ，SD）植物如水稻和玉米，随着昼长变短而开花。长日照（Long day ，LD）植物如小麦、大麦、燕麦和豌豆，随着昼长时间延长而开花。日中性植物（day-neutral plant，DNP）开花对昼夜长短无要求。理解和控制开花时间的光周期是农作物培育和发展项目的一个重要目标，能够最优化农作物产量和其它局部环境条件特征。

该研究的优势在对所用实验系统的选择，目前已经建立了分析南瓜韧皮部汁液迁移的可靠方法。然而，大多数葫芦科植物属于日中性植物，有效研究开化素信号的本质应该利用一种绝对SD植物（obligate. SD plant）。对日中性植物而言，不必通过改变昼长对开花进行操作，与此相反，绝对SD植物除非出现诱导条件（如夜长延长）否则会持续植物状态（vegetative state），使之成为研究这种现象的理想系统。实验负责人、加州大学戴维斯分校 William J. Lucas解释说：“利用100％可诱导植物对于实验很重要；换句话说，除非被诱导否则决不开花。那时，我们利用精心设计的嫁接实验，能够精确将假定开化素信号导入移动汁液。”作者从将近100种葫芦科植物中选出未被驯化的Cucurbita moschata，这种植物在LD条件下保持植物状态，只有在SD条件下开花。

之后作者将Potyvirus（马铃薯Y病毒属）Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)作为载体，检测FT mRNA 和/或FT蛋白的长距离运输是否是成花诱导所必需的。对Potyvirus载体的选择也十分关键，因为这些植物病毒不会产生有可能混淆结果的亚基因组 RNA。作者发现C. moschata植物在ZYMV载体的帮助下FT异位表达，可以在普通非诱导LD条件下开花。对这种被诱导植物进行分析，发现ZYMV的传染区与植物的开花分裂组织并不一致，提示FT mRNA 不可能是该系统的开花素信号。接下来的异种移植研究中，作者将Cucurbita maxima（南瓜）开花枝干（位于含有根部的嫁接部位之下的部分）移植到非诱导的LD C. moschata幼芽（位于嫁接区之上的部分），导致C. moschata幼芽开花，提示开化素信号从C. moschata枝干经过韧皮部移动到幼芽。对这些开花C. moschata枝干的韧皮部汁液进行分析，没能检测到FT mRNA，但发现迁移流中有FT 蛋白。这项研究进一步证实 FT 蛋白有开花素信号的作用。（生物通 小粥）

文章刊登于5月31日《The Plant Cell 》。