《Scientia Horticulturae》：Auxin was involved in earlier flowering under experimental far-red light in rapid-cycling
Brassica rapa
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在实验性远红光（FR，far-red light）条件下，生长素（IAA）参与快速周期型白菜（Brassica rapa）的早花。蓝/远红光复合光（F，blue/far-red complex light）通过调控内源生长素生物合成与代谢途径影响不结球白菜开花
在实验性远红光（FR，far-red light）条件下，生长素（IAA）参与快速周期型白菜（Brassica rapa）的早花。蓝/远红光复合光（F，blue/far-red complex light）通过调控内源生长素生物合成与代谢途径影响不结球白菜开花。已鉴定出候选调控基因，可作为调控不结球白菜早花的目标基因。该研究为不结球白菜提供了一种高效且广泛适用的促花技术。研究结论显示，远红光可促进开花，该过程与内源激素水平尤其生长素含量密切相关。转录组测序（RNA-Seq，RNA sequencing）分析显示，在蓝光（B，blue light）和蓝/远红光复合光处理中，共有1992个差异表达基因（DEGs，differentially expressed genes）上调、1961个DEGs下调，40 d时DEGs数量最高（2029个）。基因本体（GO，Gene Ontology）富集分析显示，在花芽分化期DEGs中，激素/多糖代谢相关条目，包括“对几丁质的响应”和“含吲哚化合物代谢过程”，显著富集。进一步鉴定出若干生长素相关基因作为DEGs并参与调控开花。
不结球白菜（pak choi，Brassica rapa亚种）是二年生叶菜，生长周期短、适应性强、营养含量高，兼具经济价值与形态变异研究价值。生产后期常遇低温胁迫，低温促进春化和早花，但过早抽薹会降低产量，育种上需迟抽薹品种。开花起始或花序构型是重要生活史性状，生长素（IAA，吲哚-3-乙酸）参与其中。光是调控开花的重要环境因子；远红光（FR，far-red light）或FR:R降低常触发避荫反应，包括PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4/5（PIF4/5）蛋白增加、IAA合成与重定向、生长素相关基因表达及早花。HOMOLOG OF BEE2 INTERACTING WITH IBH1（HBI1）可直接结合ARF3启动子并激活表达；SAURs、IAAs、PIN1/3/4/6、ABCB19、ARF8等生长素刺激基因功能缺失证据表明IAA正调控花序构型。YUC家族在色氨酸依赖途径中催化IAA生物合成限速步骤，并在拟南芥、玉米、水稻的营养与花序发育中起作用。但光质如何调控生长素控制不结球白菜开花尚不清楚，因此研究人员开展蓝/远红光复合光下开花及生长素途径研究。
研究人员以抗抽薹品种‘Meihui’为材料，种子来源于河北农业大学设施蔬菜创新团队；在24 h长日照（16 h L:8 h D）人工光下设蓝光（B，blue light，对照）和蓝/远红光复合光（F）处理，蓝光120 μmol m
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?1、远红光60 μmol m
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?1。记录现蕾、抽薹和开花；用高效液相色谱（HPLC，High Performance Liquid Chromatography）测定IAA、GA
3、ABA、ZR、BR、MeJA；采集10、25、40 d样品共18份进行RNA-Seq，并以实时定量PCR（qRT-PCR，quantitative real-time PCR）验证6个DEGs；采用双因素方差和Dunnett/Duncan多重比较分析。
3.1 FR光对不结球白菜开花时间的影响：每日记录现蕾和开花，F处理38.3 d现蕾、52.3 d开花，B处理未见现蕾或开花，表明蓝/远红光复合光可促进开花。
3.2 FR光对内源激素水平的影响：HPLC显示，ABA在F花芽分化期较营养期显著升高，现蕾期两处理均升高且F仍显著较高；IAA随发育期动态变化，F直至现蕾期才见差异；GA
3在F下略降但三期不显著；ZR在营养期F较B降低37.39%，后两期不显著；BR在B波动、F呈单峰，现蕾期F显著低于B；MeJA在B三阶段无显著差异，F总体上升。原文指出ABA参与促进开花，MeJA结果与促进开花一致，较低BR可能减弱对花转变的抑制。
3.3 转录组概览：18份样本RNA-Seq的clean data超过6.96 Gb，Q30超过94.78%；Spearman相关系数（SCC，Spearman correlation coefficient）为0.91–0.99；主成分分析（PCA，principal component analysis）前两主成分解释49.13%（PC1 31.62%，PC2 17.51%），显示F与B转录谱随发育时点不同。
3.4 人工光响应DEGs：三时点比较共1992个上调、1961个下调；DEGs随发育增加，40 d最高2029个，其次10 d 1257个、25 d 667个；1575个为40 d特有；10 d（881个）多于25 d（385个），提示营养生长期分化可能影响开花时间。GO显示激素/多糖代谢条目在花芽分化期、光响应条目在现蕾期分别显著富集，提示激素/多糖或光受体相关基因转录变化与促花有关。
3.5 生长素信号通路相关DEGs：研究人员基于拟南芥关键词收集IAA生物合成、失活、运输和信号转导基因，并在Brassicaceae鉴定342个生长素相关基因；10、25、40 d分别有35、20、41个DEGs。10 d时多个Aux/IAA编码基因在F上调，MAPK活性激活基因下调，两个GH3基因低表达；25 d时IAA基因BraA03g040670.3C和YUCCA8同源基因BraA08g018860.3C下调，两个GH3基因显著升高，ABCB基因BraA09g036790.3C上调，4个休眠相关生长素基因低表达；40 d时多个IAA/SAUR早期响应基因及AUX1/LAX、PIN、ABCB运输基因下调，而3个GH3失活基因上调，IAMT基因BraA10g013240.3C为DEG且在F 40 d升高，原文称生长素代谢途径仍待阐明。
3.6 qRT-PCR验证：选取6个生长素通路DEGs（信号转导2个、IAA合成1个、运输2个、失活1个）验证，qRT-PCR与RNA-Seq变化模式一致，如BraA03g053600.3C在F 40 d上调，说明RNA-Seq数据可靠。
讨论部分围绕生长素生物合成、失活、运输和信号转导四方面展开。IAA生物合成中YUC为限速步骤，对器官发生和株型等稳态关键；YUCCA8过表达在拟南芥诱导乙烯合成，且YUCCA8可被PIF4激活；BcERF98与BcEIP9、BcNF-YA2互作抑制BcFT导致迟花；FT与FD复合激活SOC1促花，SOC1过表达产生早花，该研究检测到SOC1上调（未展示数据）。运输方面，PIN和ABCB为已知生长素运输蛋白，花由花分生组织（FM）通过极性运输形成局部IAA最大形成；PIN1在开花植物中关键，pin1不能开花或花形成受损；该研究检测到PIN基因BraA07g008890.3C和ABCB基因BraA09g036790.3C上调。信号转导中ARF和Aux/IAA重要，BraA03g040670.3C同源AT3G23050编码AXR2，为生长素诱导基因抑制因子；AUX/IAA经结构域III/IV结合ARF抑制活性；该研究中BraA03g040670.3C下调，AUX/IAA转录丰度降低可解除对生长素诱导基因的抑制，但不同物种结果存在差异，团队将进一步研究。其他激素GA、细胞分裂素、MeJA、BR、ABA参与开花；长日下GA在维管组织激活FT转录，但在分生组织不激活SOC1，可能解释该研究GA无显著差异；MeJA促进早花品种开花，该研究内源MeJA结果一致；现蕾期F下BR显著低于B，较低BR可能减弱对花转变抑制；ABA可激活FT，aba1/aba2突变体延迟开花，该研究中ABA含量升高正调控开花。
研究结论翻译：远红光可促进开花，且该过程与内源激素水平尤其是生长素含量密切相关。RNA-Seq分析显示，在蓝光处理和蓝/远红光复合光处理中，共有1992个DEGs上调、1961个DEGs下调，40 d时DEGs数量最高（2029个）。GO富集分析显示，在花芽分化期DEGs中，激素/多糖代谢相关条目，包括“对几丁质的响应”和“含吲哚化合物代谢过程”，显著富集。进一步鉴定出若干生长素相关基因作为DEGs并参与调控开花。
