研究揭示蓝光信号与油菜素甾醇信号协同调控植物开花的新机制。4月23日，new phytologist 杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所刘宏涛研究组题为bes1 regulated bee1 controls photoperiodic flowering downstream of blue light signaling pathway in arabidopsis 的研究论文，论文揭示了cry2介导的蓝光信号和内源油菜素甾醇(brs)信号途径和协同调控植物开花时间的机制。
植物最终能否成功地进行有性繁殖取决于精确的开花时间，因此，开花时间的调节对植物完成世代交替至关重要。蓝光是太阳光的一部分，能够调控植物从萌发到开花的整个发育过程。光裂解酶类似的蓝光受体隐花素cryptochrome(cry)在植物中调控开花时间、光形态建成和生物钟等，而在动物中主要功能就是生物钟的调控。拟南芥cry2主要调控光周期诱导的开花时间。油菜素内酯(brassinosteroids, brs)是一种重要的生长调节激素，brs通过调控flc的表达在植物自主开花途径中起作用。调控植物生长的brs能否协同光环境变化调控开花时间仍不清楚。
刘宏涛团队发现brs信号途径中重要的因子bes1调控长日照条件下植物开花时间，并且bes1可以调控开花素基因ft的表达。bes1并不能直接结合ft启动子，但可以直接结合brs响应基因bee1的启动子并促进bee1的表达。bee1和介导cry2调控光周期诱导开花的关键蛋白cib1是同家族的bhlh转录因子。bee1以蓝光依赖的形式直接结合cry2，并且可以直接结合ft的启动子并促进ft的转录。在短日照和cry2突变体中，bee1对ft的转录促进作用显著降低，因为bee1结合ft启动子的能力依赖于蓝光下cry2与bee1的相互作用。bee1介导了brs与蓝光信号通过光周期途径协同调控植物开花。
分子植物创新中心王飞、高用顺和刘亚文为该论文的共同第一作者，刘宏涛为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委员会、科技部和中科院等的资助。
bee1介导了brs与蓝光信号通过光周期途径协同调控植物开花
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