“先驱”转录因子LEC1在早期胚胎重置春化状态的机制

开花是植物由营养生长阶段向生殖生长阶段转变的重要过程,长时间低温处理即春化对开花起到非常重要的促进作用。春化控制的拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花中,阻抑型转录因子FLC是重要的关节点,春化记忆依赖于对该基因的控制。何跃辉研究组之前对拟南芥的研究揭示了转录因子VAL1或VAL2可以识别负调控开花的关键基因FLC成核区的顺式DNA元件,协同PRC2复合体在春化过程中沉默FLC基因的表达,并在随后的常温下继续维持FLC基因沉默直至受精结束,使植物产生春化记忆。但在下一代中如何擦除这种记忆功能,使FLC重新被激活,以防止植物在过冬前或过冬时开花,相关机制目前并不清楚。近期,该研究组揭示了在植物胚胎发育早期一个种子特有的"先驱"转录因子参与擦除春化记忆,重新激活FLC基因的分子机制,并解析了胚胎中的基因激活传递到后胚胎发育(营养生长期)的表观遗传机理。该研究是开花领域的重要突破,为作物开花调控的生产应用提供了新思路。     

与拟南芥春化作用相关的基因及其春化记忆模型

植物能感应春化并记住这一效应,且通过一系列的信号传导,最终调控开花。文章就拟南芥的春化相关的基因,春化记忆分子模型、春化记忆与开花调控途径以及与此不同的另一种春化记忆模型和小麦春化记忆分子机制的研究进展作了介绍。     

春化作用相关基因FLC的研究进展

拟南芥春化作用相关基因FLOWERING LOCUS C（FLC）属于MADS盒基因,它编码的蛋白转录因子对开花具抑制作用。春化作用通过负调控FLC的转录及蛋白表达水平,促进拟南芥的某些晚花生态型和晚花突变体开花。主要介绍了FLC基因在春化途径中的关键作用,及其春化作用通过FLC基因与其它开花途径相联系等内容。     

拟南芥等植物的春化分子机理研究进展

春化作用(verna lization)是某些高等植物具备成花能力所必需的,即通过适当长度和强度的冷处理诱导开花抑制蛋白基因沉默,从而使植物具备开花能力.近年来的研究已经表明春化过程中特定抑制蛋白表达沉默的原因部分是由于染色体上特定位点的组氨酸的共价修饰.本文主要介绍春化过程中拟南芥中的FLC基因表达被抑制的分子机理及相关内容.     

植物春化用的分子机理

春化作用在控制高等植物开花中起着重要的作用。本文综述了近年来以拟南芥(Arabidopsis thaliana)和冬小麦(Triticum aestivum)为主要研究对象进行的有关春化作用分子机制的研究; 概括和分析了已经分离得到的与春化有关的基因的功能及其调控方式以及各基因间的相互作用。     

拟南芥春化作用相关基因FLC的表达调控及天然早花突变体的研究进展

植物开花是从营养生长到生殖状态的重要发育转变,是多种内在因子和环境因素共同作用的结果。在拟南芥开花调控网络中,开花抑制基因FLC处于枢纽地位。FLC的表达受许多来自环境和生长发育的信号调控,主要包括：PAF1复合体、SWR1复合体成员,FRI依赖途径、自主途径和春化作用途径基因。本文主要综述了影响FLC表达的春化相关基因及天然早花突变体的研究进展,并根据最新的研究成果提出该研究领域的研究方向和重点。     

Polycomb Group蛋白复合体与植物春化作用

Polycomb Group(PcG)蛋白能形成Polycomb Repressive Complex 1(PRC1)和PRC2等复合体,通过一个保守且表观遗传的机制调节基因表达并控制动植物的发育。拟南芥中由VERNALIZATION2参与形成的PRC2复合体(VRN2-PRC2)在春化过程中能对主要开花抑制基因FLOWER LOCUS C(FLC)的染色质进行组蛋白甲基化修饰,形成H3K27me3(组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化)等转录抑制标记,从而抑制FLC转录,促进开花。虽然麦类作物的春化机理与拟南芥有较大差异,但最近的研究表明麦类作物春化过程也受PcG蛋白调控。文章对拟南芥PcG蛋白介导的春化调节机制进行综述,期望能对植物尤其是麦类作物的春化机理研究提供资料。     

FLC调控植物成花的分子机制研究新进展

FLC是植物成花关键抑制因子, 主要通过结合到其下游2个关键的成花促进基因(FT和SOC1)启动子上而抑制二者的表达。此外, 还可以与其它调控因子结合调控开花。然而, 关于FLC在成花调控中的具体分子机制仍需深入研究。该文主要结合8条成花调控遗传途径, 梳理近年来与FLC相关的新进展, 并展望了未来的研究方向。     

植物春化作用的分子机理

春化作用在控制高等植物开花中起着重要的作用。本文综述了近年来以拟南芥（Arabidopsis thaliana）和冬小麦（Triticum aestivum）为主要研究对象进行的有关春化作用分子机制的研究;概括和分析了已经分离得到的与春化有关的基因的功能及其调控方式以及各基因间的相互作用。     

野生食用菌“苇菇”的物种多样性及中华美味蘑菇适生区预测

“苇菇”是主产于新疆的野生食用菌,主要分布于我国西北内陆湖泊周边的芦苇或多枝柽柳林内,埋生或半埋生在土壤中。本研究共采集和收集相关标本91份,开展了形态学和分子系统学研究,结果表明这些宏观形态特征相似的“苇菇”标本并非一个物种,而是分属于蘑菇属Bivelares组的大肥蘑菇Agaricus bitorquis、中华美味蘑菇A. sinodeliciosus和亚托柄蘑菇A. subperonatus;及Nigrobrunnescentes组的帕达纳蘑菇A. padanus。本文对“苇菇”形态进行了描述,并提供了它们的分种检索表。其中大肥蘑菇、亚托柄蘑菇和帕达纳蘑菇在我国和欧洲等地均有分布,而中华美味蘑菇仅在我国有报道。据此,依据1950-2000年生物气候数据结合中华美味蘑菇的分布实地调查结果,利用最大熵模型(maximum entropy model,MaxEnt)开展了对中华美味蘑菇分布区的分析和预测,结果表明中华美味蘑菇适生区在我国主要为新疆天山山脉南北两侧、西藏西南部、青海海西州、甘肃西北部以及内蒙古西部地区;预测国外适生区域在中亚的哈萨克斯坦和蒙古国。物种分布模型涉及的环境变量对模型的贡献率显示,最湿月降水量、最暖季度降水量、最冷季度平均温度和最暖月最高温是影响中华美味蘑菇分布的主要环境因子。研究结果表明中华美味蘑菇适生区域狭窄,为狭域种,建议应加强相关资源的保护,并积极拓展其可持续利用途径以降低对野生中华美味蘑菇子实体的过度消耗。     

Polycomb proteins regulate the quantitative induction of VERNALIZATION INSENSITIVE 3 in response to low temperatures

Vernalization, the promotion of flowering in response to low temperatures, is one of the best characterized examples of epigenetic regulation in plants. The promotion of flowering is proportional to the duration of the cold period, but the mechanism by which plants measure time at low temperatures has been a long‐standing mystery. We show that the quantitative induction of the first gene in the Arabidopsis vernalization pathway, VERNALIZATION INSENSITIVE 3 (VIN3), is regulated by the components of Polycomb Response Complex 2, which trimethylates histone H3 lysine 27 (H3K27me3). In differentiated animal cells, H3K27me3 is mostly associated with long‐term gene repression, whereas, in pluripotent embyonic stem cells, many cell lineage‐specific genes are inactive but exist in bivalent chromatin that carries both active (H3K4me3) and repressive (H3K27me3) marks on the same molecule. During differentiation, bivalent domains are generally resolved to an active or silent state. We found that H3K27me3 maintains VIN3 in a repressed state prior to cold exposure; this mark is not removed during VIN3 induction. Instead, active VIN3 is associated with bivalently marked chromatin. The continued presence of H3K27me3 ensures that induction of VIN3 is proportional to the duration of the cold, and that plants require prolonged cold to promote the transition to flowering. The observation that Polycomb proteins control VIN3 activity defines a new role for Polycomb proteins in regulating the rate of gene induction.