昆明植物所在拟南芥自然变异响应氮浓度变化协调开花时间方面取得进展

昆明植物所在拟南芥自然变异响应氮浓度变化协调开花时间方面取得进展

文章来源:中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室  |  发布时间：2020-07-14  |  作者:张利平  |  浏览次数：  |  【打印】 【关闭】

　　开花是高等植物由营养生长向生殖生长转变的关键发育阶段。选择在适宜时间完成开花转型，为植物繁衍后代、延续物种所必需，也是植物在长期演化过程中适应环境变化的结果。开花时间受外界环境包括营养因素和自身遗传因素的综合调控，并伴有复杂基因调控网络。氮为植物生长发育所需大量营养元素，氮营养水平可影响开花时间；但植物如何协调自身发育过程如开花时间来适应不断变化氮营养环境的分子机制仍有待深入。 

　　中国科学院昆明植物研究所“植物分子遗传与适应”胡金勇研究组从拟南芥自然变异响应氮浓度变化协调开花时间角度进行探索。研究探索了拟南芥三种自然变异材料（Col-0、Ws和Ler）开花时间对不同KNO3浓度的响应，分析了拟南芥自然变异开花时间响应氮浓度与光周期的关系。研究发现：1）三种自然变异的开花时间差异性响应氮浓度变化，且这种响应具光周期依赖性；长日照条件下，Ler和Col-0开花时间对硝酸盐浓度变化的响应相当，Ws最弱；而日中性光照条件下，三种自然变异的开花时间均显著晚于长日照条件，但Col-0对氮浓度变化的响应明显比Ler和Ws显著。2）自然变异的开花时间变化与其生长特征如主根长和侧根数目等仅有部分关联，且这种关联具基因型和光周期依赖性。3）不同自然变异响应氮浓度调整开花时间与SOC1和FT表达密切相关；光周期-生物钟途径GI、年龄途径SPL3/4/5和自主-春化途径FLC的表达可能参与调控拟南芥自然变异开花时间对不同氮浓度的响应。该研究丰富了对拟南芥开花基因调控网络的认识，还为深入揭示氮营养与开花时间协同调控机制提供了重要基础数据。 

　　相关研究以“Accession-specific flowering time variation in response to nitrate fluctuation in Arabidopsis thaliana”为题发表Plant Diversity杂志上。中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室硕士研究生燕飞虹为论文第一作者，胡金勇研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（31570311与31800261）、云南省博士后定向资助和中国科学院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室等支持。部分工作得到中国西南野生生物种质资源库的协助和支持。 

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图1. 拟南芥自然变异开花时间响应氮浓度变化具基因型和光周期依赖性 

（责任编辑：李雪）

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