荷花是中国十大传统花卉之一,具有很高的观赏价值。荷花的开花行为标志着从营养生长向生殖生长的转变,开花时间也是其市场价值的重要决定因素。

研究揭示调控莲花开花的基因

前期对荷花不同发育阶段转录组数据的比较表明,FLOWERING LOCUS T(FT)基因,即NnFT,是显着差异表达的基因,暗示其在荷花形成中发挥关键作用。然而,NnFT基因的功能及其荷花开花的分子机制仍知之甚少。

中国科学院武汉植物园的研究人员在亚洲荷花基因组中发现了8个NnFT同源基因,命名为NnFT1-NnFT8。两个 NnFT 同源物 NnFT2 和 NnFT3 是主要的优势表达基因,在花相关器官和叶子中显示出丰富的转录本丰度。

这些结果发表在《植物生理学与生物化学》上,题为“ FLOWERING LOCUS T 基因控制莲花花诱导”的论文中。

此外,proNnFT:β-葡萄糖醛酸酶 (GUS) 测定显示叶子维管组织中存在 GUS 染色。通过将酵母双杂交系统与双分子荧光互补测定相结合,他们进一步证明NnFT2和NnFT3蛋白可以与开花基因座D(NnFD)蛋白(开花激活复合物的成员)相互作用。

此外,NnFT2和NnFT3基因的异源过度表达可以挽救拟南芥ft-10突变体的晚花表型,表明NnFT在花诱导中的刺激作用。

该研究揭示了NnFTs在荷花开花转变中的分子机制,为荷花开花时间的遗传改良提供了理论依据和宝贵的遗传资源。