白菜开花调控的多组学整合研究：解剖结构、生理功能、转录组与代谢组的动态关联

本文系统解析了白菜（Brassica rapa）开花过程中多组学协同调控机制，通过转录组（RNA-Seq）、光合参数测定和代谢组学分析，揭示了光周期通路基因（如GI、SOC1、ELF3）、光合作用与葡萄糖苷酸生物合成的关键作用，为作物花期调控提供了分子网络层面的新见解。

　　

Highlight

植物材料与生长条件

白菜冬性自交系KBS3种子取自斯利那加Sher-i-Kashmir农业科学与技术大学（SKAUST）。80株植物于2021/2022生长季9月播种于灭菌蛭石与土壤混合基质（3:1 w/w）的陶盆中，置于克什米尔大学植物园田间条件下，按四个发育阶段分组（每组20株）。

开花转变过程中分生组织形态变化

我们分析了白菜KBS3品种四个发育阶段的基因表达。10月中旬种子播种于克什米尔大学植物园试验田，于不同阶段采集茎顶端分生组织（SAM）进行显微研究，并通过叶数与株高等形态标记同步化取样。观察到植株在1月开始形成花芽，但茎伸长（抽薹）直至3月才明显发生。

讨论

过去十年中，转录组与基因组技术的进展显著提升了我们对开花生物学分子机制的理解。然而，关于开花诱导机制的认识多源于拟南芥（Arabidopsis thaliana）开花调控基因的研究。尽管Zhang等（2011）指出不同物种（尤其是多年生和季节性开花物种）的开花调控机制存在显著差异……

Conclusion

总之，我们对白菜开花转变的生理与分子机制研究为植物生物学领域作出了重要贡献。通过整合转录组与基因组技术，我们揭示了复杂的调控网络，其中多数基因与拟南芥保守，表明这些发现具有跨物种普适性。光合参数变化与光信号通路基因上调的关联性，以及碳水化合物代谢、碳代谢和葡萄糖苷酸生物合成相关基因的协同表达，共同驱动了开花转变过程。