（記者田瑞穎）近日，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院植物研究所研究員種康團隊發(fā)現(xiàn)，源自小麥VRN1基因的新長鏈非編碼RNA VAS能夠招募轉(zhuǎn)錄復(fù)合物RF2b-RF2a，使其與TaVRN1啟動子區(qū)結(jié)合，激活VRN1轉(zhuǎn)錄、促進開花。該研究揭示了小麥春化期間的調(diào)控新機制，并為作物育種的分子設(shè)計提供了新見解。相關(guān)研究成果發(fā)表于《分子植物》。
冬小麥開花需要長時間環(huán)境低溫的誘導(dǎo)，該過程稱之為“春化作用”。這一過程受到外部環(huán)境因子和植物內(nèi)在發(fā)育狀態(tài)的雙重復(fù)雜精準調(diào)控。冬小麥不同品種的春化特性與其產(chǎn)量直接相關(guān)。在六倍體小麥中，TaVRN1是受低溫誘導(dǎo)、可加速開花轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵調(diào)控因子。然而，在春化過程中TaVRN1逐步激活的分子機制尚不清楚。
研究人員發(fā)現(xiàn)，冬小麥春化之前，TaVRN1基因在一些蛋白質(zhì)的作用下于P2和I4的位置處形成loop環(huán)結(jié)構(gòu)，loop區(qū)域內(nèi)包含完整的非編碼RNA VAS序列。春化處理初期莖環(huán)結(jié)構(gòu)的loop區(qū)能夠轉(zhuǎn)錄VAS，VAS可以招募TaRF2b-TaRF2a異源二聚體。春化后期TaVRN1莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開，暴露出Sp1基序，利于TaRF2b-TaRF2a復(fù)合體結(jié)合在Sp1基序，促進TaVRN1正常轉(zhuǎn)錄本的產(chǎn)生，進而加速小麥開花轉(zhuǎn)變。
該研究由種康團隊與中國科學(xué)院植物研究所研究員張文浩團隊，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員高彩霞、肖軍團隊合作完成。
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