王海洋教授团队在植物响应密植遮荫促进开花的分子机理研究取得重大进展

      2月26日，我校生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室王海洋教授团队与中国农业科学院生物技术研究所合作，在国际主流学术期刊《分子植物》(Molecular Plant) （2019年IF=10.812, DOI: 10.1016/j.molp.2020.01.013） 在线发表了题为 “FHY3 and FAR1 Integrate Light Signals with the miR156-SPL Module-Mediated Aging Pathway to Regulate Arabidopsis Flowering”的研究论文，揭示了植物在遮荫密植环境下通过耦合光敏色素信号途径与miR156-SPL途径协同调控植物开花的分子机制。该论文通讯作者为王海洋教授，第一作者为中国农业科学院生物技术研究所谢钰容副研究员。

    论文链接地址 https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.01.013

      提高种植密度是提高农作物单产的一项关键技术措施。但在密植栽培条件下，植物间的相互遮荫会诱发植物产生避荫反应综合症（Shade Avoidance Syndrome），包括植株高度增加以避免冠层遮盖、开花提前以尽快完成生殖繁衍等。然而植物的这些适应性变化对于作物的产量却产生负面影响。目前植株如何响应密植促进开花的分子机制尚不清楚。该团队前期研究发现植物可通过光敏色素信号途径调控miR156-SPL分子模块，进而控制植物的避荫反应 (Xie et al., 2017, Nature Communications)。在本研究中，研究人员发现作为光敏色素A (phyA) 信号通路中的两个重要信号传导因子FHY3和FAR1能与miR156-SPL分子模块控制的年龄开花调控途径中的三个重要成员SPL3/4/5蛋白直接互作，并抑制了SPL3/4/5对下游开花关键正调控因子FUL、LFY、AP1和MIR172C的转录，从而抑制开花；而遮荫和密植栽培条件则引起FHY3和FAR1蛋白水平下降，使SPL3/4/5蛋白被释放出来，导致其下游基因的转录水平升高，从而促使植株开花提前。该研究首次从蛋白互作层面阐明了FHY3和FAR1通过整合植物外部光信号途径和植物自身年龄信号途径协同调控植株响应环境变化的分子机制，完善了植物避荫反应的调控机理，进一步为耐荫、耐密植作物新品种的培育提供了理论指导。（文图／生命科学学院 孔德鑫）