盖树鹏:牡丹芽休眠的分子调控机制

2023年2月,来自青岛农业大学的盖树鹏团队在Horticulture Research上发表了一项重要研究,这就给牡丹芽休眠的分子调控机制提供了新的线索。《BMC Plant Biology》和《Plant Physiology and Biochemistry》这些杂志最近都有相关论文出炉,这说明我国的牡丹科研正在变得越来越强,从跟跑逐渐转为领跑了。 牡丹芽休眠这个现象就像个神秘的开关,它在秋冬季节就把自己锁住了,直到来年春天才会发芽。这个机制虽然看起来简单,却让科研人员头疼了好多年。因为如果能搞清楚木本植物芽休眠的分子链条是怎么搭起来的,就能更好地控制牡丹的生长和开花时间。《Biochemistry》里可能也有类似的发现。这次研究把目光锁定在PsmiR172b和PsTOE3这两个关键的基因组合上。 研究发现PsmiR172b这个基因有个特别的作用,它像个刹车手一样阻止芽过早苏醒。低温条件下它的表达量明显降低了,通过VIGS把它沉默掉之后,芽就会迅速解除休眠提前发芽。这说明PsmiR172b是个负调控因子。而PsTOE3这个基因就不一样了,它像个点火器一样促进芽的休眠解除。把这个基因超表达后,芽也会先解除休眠提前发芽。 研究团队还发现了PsEBB1和PsEBB3这两个基因可能形成异源二聚体来进一步调控下游基因PsCYC3的表达。这样一来细胞增殖就加快了,整个过程就把芽从休眠状态推向了萌动状态。 所以这次研究不仅理清了PsmiR172b和PsTOE3这两个基因的分工问题,还为牡丹反季节栽培和花期育种提供了很好的候选资源。《Genome-wide》这样的研究也有助于更好地理解这个过程。 这个研究还涉及到CYC3、EBB1、EBB3这些基因的表达情况以及EMSA等实验手段来验证它们之间的关系。像Horticulture和Crops这些领域的研究者可能对这个结果也很感兴趣。《Industrial Crops and Products》里也可能有类似的研究成果发表。 除此之外还有一篇关于牡丹花期调控的研究文章发表在了Hortic Res上,河南科技大学的侯小改教授团队也在这个领域取得了新进展。沈阳农业大学的孙红梅教授团队还揭示了RING-H2型E3连接酶基因LdXERICO在百合休眠调控中的关键作用。 总之,《Biology》和《Genome》相关的研究都在不断推动我们对植物生长和发育机制的认识。这次的研究成果对我国的农业生产和园艺栽培都有很大的指导意义。