触发开花的细胞

2020-09-14 190被子植物

植物如何“知道”该开花了?触发开花的细胞,一项新的研究揭示了一种关键蛋白质在触发植物开花过程之前的确切位置。

触发开花的细胞

到目前为止,还没有人确切指出是哪些细胞产生了这种叫做开花位点T(FT)的小蛋白。这项研究还指出了一个广泛的细胞间信号系统来调节FT的产生。

这项研究结果发表在《美国科学院院刊》上,可能对育种家有所帮助,因为控制开花时间对作物发育至关重要。

论文第一作者、罗伯特·图尔金实验室研究员陈庆国(音译)说:“了解FT的位置以及它如何与其他开花因子协调,对育种家来说非常重要;这对育种家精确控制开花时间非常有用。”,本文作者,康奈尔大学植物生物学教授。

研究背景

在许多植物中,开花开始于对白天长度的感知,这发生在叶子上。有些植物在短时间内开花,有些植物在长时间内开花。

以前人们知道,在拟南芥植物中,长日照开始了一个过程,叶片在植物的维管组织(称为韧皮部)中合成并传递FT,韧皮部将糖分和营养物质从叶片输送到植株的其余部分。FT到达茎尖,新叶和新茎的最高点,促进花的形成。

研究内容

开花调控是复杂的,FT的释放由30多种相互作用的级联蛋白控制。”这是一个复杂的网络,在你意识到这些特定细胞发生了什么之前,你无法解开它,因此地理位置非常重要,”Turgeon说。

由于叶脉很小,而且被富含绿色叶绿素的光合细胞所覆盖,因此很难确定产生FT的细胞。在这项研究中,Turgeon和他的同事使用荧光蛋白来识别产生FT的韧皮部(静脉)中的触发开花的细胞。

研究结果

研究人员发现,在马里兰猛犸烟草韧皮部的同一类型的伴生细胞中也产生了FT。此外,当他们杀死这些伴生细胞时,会延迟拟南芥和烟草植株的开花。当他们更仔细地观察导致开花的途径时,他们发现杀死这些伴生细胞阻止了FT下游的过程,而不是上游的过程,证实了FT起源于这些细胞,FT的合成受到广泛的细胞间信号系统的调控。

这项研究由美国国家科学基金会和普渡大学资助。

引用

Cornell University. "Cells that trigger flowering." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 April 2018. www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180405120331.htm.

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