科技前沿 | 高俊平和洪波团队破解菊花年龄成花途径的分子调节机制

本网讯 日前，我校园艺学院高俊平和洪波教授团队最新研究成果在Nature Communications杂志发表。该成果揭示了“菊花年龄依赖的SPL转录因子被miR156调节影响的开花事件是通过NF-YB8的表达调控实现的”。

菊花属于典型的短日照植物，开花主要依赖光周期变化调节，受短日照诱导成花。在自然状态下，菊花“早植晚发”，从春至秋的营养生长到生殖生长期相对漫长，其主要原因是菊花的幼年期相对较长。但是，由幼年期影响菊花成花的分子机制一直未曾破解。

该研究发现一个调节菊花幼年期到成年期转化的关键基因，核因子（Nuclear Factor-Y）家族成员CmNF-YB8。核因子Y是一类可以与启动子序列中的CCAAT盒结合的转录因子，几乎存在于所有真核生物中。在模式植物拟南芥中，已经明确NF-Y家族成员参与植物光周期成花途径和赤霉素成花途径的调节，但是，目前还未见NF-Y成员参与年龄成花途径的报道。

在菊花中沉默CmNF-YB8基因，使植株从幼年期到成年期提前转化，进而提前成花，并且不受日照长短影响。近年来，年龄调节途径（Aging Pathway）的分子机制是植物开花领域的研究热点。模式植物拟南芥的研究已经明确，年龄途径主要是通过miR156调节SPL家族成员，进而激活成花素FT的表达，最终实现成花转化的。该研究明确了在菊花年龄依赖的开花途径中，NF-YB8位于miR156/SPL调节模块的上游，并且这一调节机制在植物进化上可能是保守的。

菊花是世界范围广泛栽培应用的观赏作物，可用于切花、盆花、园林美化以及生态建设。在实际生产中，幼年期决定的长时间成花问题增大了菊花周年生产的成本。该研究结果对于菊花幼年期缩短的种质创制和生产中的花期调控提供了新的认知。

该研究由国家自然科学基金“核因子NFYBs影响菊花成花的调节机理解析（31572157）”项目资助。我校2015届观赏园艺与园林博士魏倩为第一作者，园艺学院副教授马超为并列第一作者。