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中国农业大学洪波团队揭示光周期和赤霉素途径互作调控菊花成花的新机制

来源：花匠小妙招时间：2025-06-24 05:26

菊花（Chrysanthemum morifolium）是中国传统名花，于公元8世纪始从中国传播到世界各地，目前已经成为全球重要的花卉作物，具有较高的观赏价值和经济价值。已有的研究证实，大多数菊花属于短日照诱导开花型，成花诱导被光周期途径所主导，同时年龄发育途径和赤霉素途径的调节也参与其中。然而，短日照与内源赤霉素及年龄发育转变之间的信号调控网络在很大程度上仍然未知。

近日，中国农业大学高俊平教授和洪波教授团队在Plant Physiology在线发表了题为“PHOTOLYASE/BLUE LIGHT RECEPTOR2 regulates chrysanthemum flowering by compensating for gibberellin perception”的研究论文，揭示了CIB1-PHR2-GID1s模块响应短日照通过调节赤霉素含量及信号感受，促进菊花幼年期向成熟期的转变及开花的新机制。

该研究发现，光裂合酶PHR2作为一种非典型的蓝光受体与bHLH 家族因子CIB1结合形成一个复合体，在短日条件下激活赤霉素受体蛋白CmGID1B的转录，提高内源性生物活性GAs含量和GA信号感受能力，影响植株发育阶段的转变，进而调控菊花的开花。其中CmGID1s成员间存在着功能互补的调节机制，并以CmGID1B为核心，整合CIB1-PHR2和miR156-SPL3两个模块调节菊花开花的信号网络。

综上所述，短日条件照通过提高内源GA含量以及GA的感受，能够加速菊花幼年期向成年期的转变，从而使得菊花结束营养生长期进入成花转化阶段。这一研究结果为解析菊花的开花机制提供了新的认知，为选育节能型菊花新种质奠定理论基础。

图1 CmGID1s整合光周期与年龄途径调控菊花开花的模式图

中国农业大学高俊平教授和洪波教授团队近年来在菊花开花机制的研究中取得了一系列研究进展，揭示了在光周期途径中，光响应因子CmBBX24在长日照条件对菊花开花的抑制机制（Yang et al., 2014, The plant Cell）; 年龄发育途径中， NF-YB8作为miR156 上游调节因子通过调节SPLs进而调控菊花的成熟和开花（Wei et al., 2017, Nature Communications）；温度途径中，FLC的同源基因MAF2响应低温信号，通过诱导内源赤霉素（GAs）的合成促进夏菊的开花（Lyu et al., 2022, The Plant Journal）。本篇论文进一步揭示了菊花成花过程中光周期途径、GA途径和年龄途径间的协同调控机制。

论文第一作者为中国农业大学观赏园艺系博士后赵鑫和博士生刘雯雯；通讯作者为高俊平教授、洪波教授。该研究由国家自然基金重点项目“菊花协同调节因子整合光温与GA信号调节成花的分子机制（32030096）项目，国家重点研发项目（2018YFD1000400）以及国家自然基金面上项目（31772347, 32202529）资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad503