浙江大学陶增课题组发现染色质修饰协同乙烯信号调控植物开花的分子机制

以下文章来源于植物生理PlantPhysiol ，作者PP

花期转换是高等植物由营养生长进入生殖生长的标志，植物在长期进化中协同内部因素与外界环境的变化而适时开花，形成了复杂精准的机制。乙烯作为一类重要的气体激素，参与植物的多种生理活动和生长发育过程，已有研究报道乙烯处理可以推迟植物开花，但具体机制仍未知。

近日，浙江大学陶增课题组在Plant Physiology在线发表了题为 “ETHYLENE INSENSITIVE3/EIN3-LIKE1 modulate FLOWERING LOCUS C expression via histone demethylase interaction”的研究论文，揭示了乙烯信号转录因子EIN3/EIL1通过与组蛋白去甲基化酶FLD (FLOWERING LOCUS D)的互作调控开花主要抑制因子FLC (FLOWERING LOCUS C)的转录，从而介导乙烯参与拟南芥花期转换的分子机制。

该课题组前期发现，植物开花自主途径基因FLD可以与乙烯信号通路的重要转录因子EIN3和EIL1互作，同时乙烯不敏感突变体ein3 eil1、etr1和ein2等表现推迟开花，但染色质修饰能否协同激素信号调控植物开花时间有待进一步阐述。研究发现，乙烯不敏感突变体的晚花表型依赖于FLC调控路径，并且EIN3/EIL1可以直接结合到FLC的染色质上，通过与FLD的互作影响其组蛋白修饰H3K4me2的水平，从而正调控FLC及其同源基因MAF4和MAF5的表达。

该研究结果表明，在正常生长条件下，拟南芥中组蛋白去甲基化酶FLD保持较高水平的表达，通过与EIN3/EIL1的互作，维持FLC位点较低的H3K4me2水平，从而抑制FLC及其同源基因的表达，保证植物适时开花。经过乙烯类似物处理后，拟南芥中FLD的转录与蛋白积累显著降低，致使FLC位点的H3K4me2水平增加，从而激活了FLC及其同源基因的表达，植物表现推迟开花。综上所述，该研究解析了染色质修饰协同乙烯信号调控植物开花时间及相关基因的转录的分子机制。

浙江大学农业与生物技术学院博士研究生徐梦婷和李潇潇为该论文的共同第一作者，陶增研究员为通讯作者，研究得到了国家自然科学基金、浙江省农业新品种选育专项和国家青年人才计划等项目的资助。陶增课题组长年招收研究生和博士后，欢迎对植物和微生物表观遗传学感兴趣的同学报考浙江大学博士研究生，欢迎博士毕业生进站开展博士后研究，详情请见：

https://person.zju.edu.cn/0018042

论文链接:

https://doi.org/10.1093/plphys/kiad131

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转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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