蛋白質(zhì)可防止植物過早開花

從生態(tài)學和農(nóng)學的角度來看，開花的誘導是非常重要的。及時和同步開花對于優(yōu)化授粉并在有利的環(huán)境條件下允許種子生產(chǎn)和成熟是必不可少的。環(huán)境因素，特別是光，調(diào)節(jié)開花時間，其機制已成為許多研究的主題。然而，這些實驗通常在沒有UV-B的情況下在生長室中進行，UV-B是一種輻射，其是太陽光的天然成分，并且例如是造成人類曬傷的原因。來自日內(nèi)瓦大學(UNIGE)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，UV-B可以成為一種強大的開花誘導劑，但是一種名為RUP2的蛋白質(zhì)阻止了它的作用，以防止早花。這項工作發(fā)表在期刊上基因與發(fā)展。

許多植物顯示出所謂的光周期開花，這取決于天數(shù)的變化，因此取決于季節(jié)變化。有些人會在日子變長的時候開花，有些人會在日子變短的時候開花。這些植物對一天的長度的感知對于控制自然生態(tài)系統(tǒng)中開花的開始以及確保成功繁殖至關(guān)重要。

理解該過程中的機制也是園藝和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的主要挑戰(zhàn)，以優(yōu)化產(chǎn)量。植物能夠感知和“分析”光，包括其強度，顏色或持續(xù)時間。UNIGE科學系植物學和植物生物學系教授Roman Ulm研究植物如何整合這些信息來控制開花。

UV-B輻射，一個被遺忘的演員

開花過程中涉及的機制已經(jīng)在模式物種擬南芥(擬南芥)中進行了研究，該物種主要在5月份在瑞士開花，當時日子變長。“大多數(shù)研究都是在生長室中進行的，人工光不包括UV-B，即使它是太陽光的固有部分。因此，我們包括這種類型的輻射，因為植物具有UV-B受體， “這位科學家說。

與來自洛桑大學，蒂賓根大學和德國Neuherberg的亥姆霍茲中心研究所的研究人員合作，生物學家已經(jīng)證明，UV-B射線可能在一年中引發(fā)擬南芥的開花。“然而，它們的作用在短時間內(nèi)被稱為RUP2的蛋白質(zhì)阻斷，”日內(nèi)瓦小組研究員，該研究的第一作者Adriana Arongaus解釋道。

RUP2是年度時鐘之一

生物學家已經(jīng)開始通過分析工作中的分子機制來理解RUP2的關(guān)鍵作用。“無論季節(jié)如何，UV-B都可以刺激開花激素的產(chǎn)生，這種蛋白質(zhì)會遷移到分生組織 - 這種組織可以確保植物的生長 - 并重新編程它進入開花期.RUP2反過來，間接抑制這種激素的產(chǎn)生，從而抑制開花，“生物學家補充說。然而，當天數(shù)延長時，葉片中存在的光感受器誘導FT蛋白的產(chǎn)生，盡管存在RUP2，但開花開始。這種季節(jié)變化的平衡允許實施光周期開花，以RUP2為中心。

已經(jīng)在缺乏RUP2的突變植物中發(fā)現(xiàn)了UV-B的開花誘導。“我們現(xiàn)在想知道UV-B的這種作用是否存在并且在其他植物中是否重要，以及為什么它在擬南芥進化過程中被RUP2抑制，”Roman Ulm指出。在發(fā)現(xiàn)UV-B受體的存在及其對植物生長和發(fā)育的影響后，研究人員打算確定該受體的不同功能，這些功能可作為參數(shù)用于研究生態(tài)和農(nóng)業(yè)食品系統(tǒng)。

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