中科院上海植物逆境中心何躍輝研究組揭示油菜素內酯調控擬南芥開花轉換的新機制

植物從營養期到生殖期（即開花期）的轉變是植物生命周期中的主要發育轉變，由複雜的遺傳網路進行控制。在擬南芥中，FLOWERING LOCUS C（FLC）是一種有效的開花抑制因子，可以編碼MADS-box轉錄因子，抑制開花。FLC的表達受到一組自主途徑（autonomous-pathway，AP）基因的抑制，並且與Polycomb group（PcG）蛋白有關。油菜素內酯（Brassinosteroid，BR）是一類廣泛分布於植物中的甾醇激素，可調節多種生長和發育過程以及對應激反應。研究發現，BR也參與開花轉換（floral transition）。BR缺陷或不敏感的突變體（BR信號傳導減弱）通常會增強FLC表達並導致開花延遲，但是BR信號傳導在開花轉換過程中的作用機制尚需進一步研究。

近日，中科院上海植物逆境生物學研究中心何躍輝研究員課題組在Molecular Plant在線發表了題為Brassinosteroid Signaling Recruits Histone 3 Lysine-27 Demethylation Activity to FLOWERING LOCUS C Chromatin to Inhibit the Floral Transition in Arabidopsi的研究論文，揭示了擬南芥中BR調節開花轉換的新的分子機制。

在這項研究中，研究人員發現BR信號可以有效抑制擬南芥開花轉換並促進營養生長。BR信號傳導促進FLC及其同源基因的表達以抑制開花。在BR存在的條件下，轉錄因子BRASSINAZOLE-ESISTANT1（BZR1）去磷酸化並進入細胞核，之後與BES1-INTERACTING MYC類蛋白（BIMs）一起發揮功能，特異性結合FLC第一個內含子中的BR反應元件，並進一步招募H3K27去甲基化酶以下調H3K27me3的水平，從而拮抗FLC上的PcG沉默，導致其激活，最終達到調控開花的作用。

BR通過PRC2 H3K27甲基轉移酶複合物和ELF6去甲基化酶動態調控

FLC的模型

總之，該項研究確定了BR信號傳導抑制開花轉換的功能，並揭示了一種新的通過FLC抑制擬南芥開花的分子機制。

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