研究揭示长链非编码RNA调控小麦春化作用介导小麦开花的新机制
来源：植物所 2021-06-04 12:11
冬小麦开花需要长时间环境低温的诱导，该过程称之为“春化作用”。这一过程受到外部环境因子和植物内在发育状态的双重复杂精准的调控。冬小麦不同品种的春化特性与其产量直接相关。在六倍体小麦中，TaVRN1是受低温诱导、可加速开花转换的关键调控因子。然而，目前对于在春化过程中TaVRN1逐步激活的分子机制尚不清楚。中国科学院院士、中科院植物研究
冬小麦开花需要长时间环境低温的诱导，该过程称之为“春化作用”。这一过程受到外部环境因子和植物内在发育状态的双重复杂精准的调控。冬小麦不同品种的春化特性与其产量直接相关。在六倍体小麦中，TaVRN1是受低温诱导、可加速开花转换的关键调控因子。然而，目前对于在春化过程中TaVRN1逐步激活的分子机制尚不清楚。
中国科学院院士、中科院植物研究所研究员种康团队发现，源自小麦VRN1基因的新长链非编码RNA VAS能够招募转录复合物RF2b-RF2a，使其与TaVRN1启动子区结合，激活VRN1转录、促进开花。冬小麦春化之前，TaVRN1基因在一些蛋白质的作用下于P2和I4的位置处形成loop环结构，loop区域内包含完整的非编码RNA VAS（VRN Alternative Splicing）序列。春化处理初期茎环结构的loop区能够转录VAS，VAS可以招募TaRF2b-TaRF2a异源二聚体。春化后期TaVRN1茎环结构打开，暴露出Sp1基序，利于TaRF2b-TaRF2a复合体结合在Sp1基序，促进TaVRN1正常转录本的产生，进而加速小麦开花转变。研究揭示了小麦春化期间的调控新机制，并为作物育种的分子设计提供了新见解。
该成果在线发表在Molecular Plant上。该研究由植物所研究员张文浩团队、中科院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞、肖军团队合作参与完成。植物所已毕业博士生许淑娟为论文第一作者，种康为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。(生物谷Bioon.com）
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