上海国家项目研究员最新发表Nature文章

　　

生物通报道：来自中科院上海植物逆境生物学研究中心，新加坡国立大学等处的研究人员发表了题为“Embryonic epigenetic reprogramming by a pioneer transcription factor in plants”的文章，在之前研究的基础上，揭示了开花后的胚胎发育早期擦除“低温记忆”，激活FLC基因使下一代又需经历冬季低温才能在春季开花的分子机制。

这一研究成果公布在10月25日的Nature杂志上，文章的通讯作者为上海植物逆境生物学研究中心何跃辉研究员，第一作者为陶增副研究员。

春化作用是指某些植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。解析植物如何感知低温时期，并在气温上升后能“记住”其低温经历、以适时开花的分子机制，具有重要的理论和实际应用价值。它可确保植物在破坏性的冬季避免开花，而在温暖的春季或夏季开花。该机制的解析与作物栽培、引种驯化、杂交育种等密切相关。

去年何跃辉研究组在Nature Genetics报道了拟南芥营养生长时期， 一类植物特有的基因表达调控因子识别 FLC基因上的DNA模块 （低温记忆元件）, 从而沉默FLC表达；并且在气温上升后这些因子‘滞留’在FLC位点以继续维持其沉默。这一发现解释了在营养生长阶段（幼苗期）拟南芥响应和记忆冬季低温的分子与表观遗传机制。

该项研究揭示了开花后的胚胎发育早期擦除‘低温记忆’，重新激活FLC基因的分子机制； 此外、研究发现了植物营养生长期的‘胚胎记忆’现象及调控这一现象的表观遗传机理。幼苗期的植株经历冬季低温后，FLC位点一直处于关闭状态即使春季气温已回升，这种关闭状态一直到成年期开花。开花后、在胚胎发育早期FLC被重新激活; 此‘胎性’激活状态会传递到幼苗， 这样就形成了苗期的‘胎性记忆’（好比成年人的幼时记忆）。因FLC在秋季的幼苗中处于激活状态 （种子在秋季发芽出苗）， 从而防止植物在过冬前或过冬时开花。

专家表示，这项研究揭示了植物早期胚胎染色质状态重编程的崭新分子机制，同时也阐述了胚胎中的基因激活如何传递到发育后期的表观遗传机理，是开花调控分子与遗传机制的重要突破。该研究不仅具有重要的理论意义，同时也为其在作物花期调控的生产应用提供了新的作用靶点。

作者简介：

何跃辉

专家类别:
上海****/研究员
学 历:
博士研究生

简历：

1997.8 -2001.8 美国 肯塔基大学 植物生理学 博士

2001.10-2005.7美国 威斯康星大学麦迪逊分校 博士后

2005.8-2011.12新加坡国立大学 助理教授

2012.1-2014.8 新加坡国立大学 副教授（教职职位）

2006.6-2011.12 淡马锡生命科学研究所 研究员

2012.1-2014.8 淡马锡生命科学研究所 资深研究员

2014.8 - 中国科学院上海生命科学研究院植物逆境生物学研究中心 研究员

研究方向：

植物花期调控的分子与表观遗传机理，植物发育表观遗传学

原文标题：

Embryonic epigenetic reprogramming by a pioneer transcription factor in plants