近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)張數(shù)鑫教授團(tuán)隊(duì)在Plant Physiology在線發(fā)表了題為“CELL DIVISION CYCLE 5 regulates floral transition by transcription and splicing regulation of FLC, SEF and MAFs in Arabidopsis”的研究論文，該研究揭示了轉(zhuǎn)錄因子CDC5通過調(diào)控關(guān)鍵開花基因FLC、SEF和MAFs的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工來調(diào)控?cái)M南芥成花轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制。

開花是植物從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)過渡的關(guān)鍵指標(biāo)，植物在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間開花是確保繁殖成功的基礎(chǔ)。植物的開花由復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)調(diào)控，因此，解析植物開花過程中的分子調(diào)控機(jī)制對(duì)于深入理解開花調(diào)控過程具有重要意義。該研究發(fā)現(xiàn)CDC5突變體在長(zhǎng)日照及短日照條件下均比野生型早花，關(guān)鍵開花抑制因子FLC及其同源基因MAFs的表達(dá)在突變體中顯著降低。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，CDC5結(jié)合FLC染色質(zhì)并且影響了RNA聚合酶II （Pol II）在FLC染色質(zhì)上的富集。隨后，通過IP-MS及蛋白互作驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)CDC5與PAF1復(fù)合體的核心成員SKIP、ELF7和ELF8在體內(nèi)互作，參與調(diào)控核心基因的剪接和組蛋白修飾過程。RNA-seq的結(jié)果及分子生物學(xué)證據(jù)顯示CDC5介導(dǎo)了包括FLC、SEF和MAFs在內(nèi)的許多關(guān)鍵開花相關(guān)基因的剪接。在染色質(zhì)水平上，CDC5調(diào)控FLC染色質(zhì)H3K4me3和H3K18ac的積累水平進(jìn)而對(duì)FLC的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。綜上所述，該研究工作闡明了CDC5調(diào)控?cái)M南芥開花的分子機(jī)制（圖1），為植物開花調(diào)控的研究提供新的見解。

圖1 CDC5調(diào)控?cái)M南芥開花的分子機(jī)制

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在讀博士生辛昕為論文第一作者，張數(shù)鑫教授為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波