春化作用、光周期与赤霉素共同调控月见草的花芽分化

《Plants》：Vernalization, Photoperiod, and Gibberellin Coordinately Regulate Flower Bud Differentiation in Oenothera biennis L.

　　

摘要

月见草是一种具有重要经济价值的油用及观赏作物。然而，其花芽分化背后的调控机制至今仍不甚明了。为阐明环境信号与控制这一过程的分子网络之间的相互作用，本研究对小兴安岭地区的自然种群进行了调查。研究结果表明，将植株置于0–10℃环境下至少15天，以及长日照条件，都与花芽的形成密切相关。值得注意的是，200毫克/升的外源GA₃可有效替代春化作用，显著促进植株抽薹并加速花期到来。表达谱分析显示，诸如ObFT和ObAP2之类的花芽形成激活因子与ObFLC之类的抑制因子之间存在拮抗关系。无论是春化作用还是GA₃，都会上调花芽形成激活因子的表达，同时抑制抑制因子的活性，而这些变化恰好发生在植株开始开花之前。花芽分化过程包含六个连续阶段，从花序原基形成到雌蕊原基形成。杂交结实情况、花粉与胚珠的比例（98）以及异交指数（OCI=3）均表明，月见草属于兼性自花授粉植物，其繁殖主要依赖自花授粉。本研究系统地描述了调控月见草开花过程中的春化作用、光周期及赤霉素作用的整合调控网络，提出了FT-FLC拮抗作用的机制框架。这些发现为精准调控花期以及制定合理的育种策略提供了分子层面的依据。