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生命科学学院张数鑫教授团队揭示植物开花的表观遗传调控机制

来源：花匠小妙招时间：2024-12-26 07:25

近日，山东农业大学张数鑫教授团队在Plant Physiology在线发表了题为“CELL DIVISION CYCLE 5 regulates floral transition by transcription and splicing regulation of FLC, SEF and MAFs in Arabidopsis”的研究论文，该研究揭示了转录因子CDC5通过调控关键开花基因FLC、SEF和MAFs的转录和转录后加工来调控拟南芥成花转变的分子机制。

开花是植物从营养生长向生殖生长过渡的关键指标，植物在恰当的时间开花是确保繁殖成功的基础。植物的开花由复杂的调控网络精准调控，因此，解析植物开花过程中的分子调控机制对于深入理解开花调控过程具有重要意义。该研究发现CDC5突变体在长日照及短日照条件下均比野生型早花，关键开花抑制因子FLC及其同源基因MAFs的表达在突变体中显著降低。进一步分析发现，CDC5结合FLC染色质并且影响了RNA聚合酶II （Pol II）在FLC染色质上的富集。随后，通过IP-MS及蛋白互作验证发现CDC5与PAF1复合体的核心成员SKIP、ELF7和ELF8在体内互作，参与调控核心基因的剪接和组蛋白修饰过程。RNA-seq的结果及分子生物学证据显示CDC5介导了包括FLC、SEF和MAFs在内的许多关键开花相关基因的剪接。在染色质水平上，CDC5调控FLC染色质H3K4me3和H3K18ac的积累水平进而对FLC的表达进行调控。综上所述，该研究工作阐明了CDC5调控拟南芥开花的分子机制（图1），为植物开花调控的研究提供新的见解。