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蛋白质可防止植物过早开花

2019-03-19 10:04:21 • 来源：

从生态学和农学的角度来看，开花的诱导是非常重要的。及时和同步开花对于优化授粉并在有利的环境条件下允许种子生产和成熟是必不可少的。环境因素，特别是光，调节开花时间，其机制已成为许多研究的主题。然而，这些实验通常在没有UV-B的情况下在生长室中进行，UV-B是一种辐射，其是太阳光的天然成分，并且例如是造成人类晒伤的原因。来自日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组发现，UV-B可以成为一种强大的开花诱导剂，但是一种名为RUP2的蛋白质阻止了它的作用，以防止早花。这项工作发表在期刊上基因与发展。

蛋白质可防止植物过早开花

许多植物显示出所谓的光周期开花，这取决于天数的变化，因此取决于季节变化。有些人会在日子变长的时候开花，有些人会在日子变短的时候开花。这些植物对一天的长度的感知对于控制自然生态系统中开花的开始以及确保成功繁殖至关重要。

理解该过程中的机制也是园艺和农业生产系统的主要挑战，以优化产量。植物能够感知和“分析”光，包括其强度，颜色或持续时间。UNIGE科学系植物学和植物生物学系教授Roman Ulm研究植物如何整合这些信息来控制开花。

UV-B辐射，一个被遗忘的演员

开花过程中涉及的机制已经在模式物种拟南芥(拟南芥)中进行了研究，该物种主要在5月份在瑞士开花，当时日子变长。“大多数研究都是在生长室中进行的，人工光不包括UV-B，即使它是太阳光的固有部分。因此，我们包括这种类型的辐射，因为植物具有UV-B受体， “这位科学家说。

与来自洛桑大学，蒂宾根大学和德国Neuherberg的亥姆霍兹中心研究所的研究人员合作，生物学家已经证明，UV-B射线可能在一年中引发拟南芥的开花。“然而，它们的作用在短时间内被称为RUP2的蛋白质阻断，”日内瓦小组研究员，该研究的第一作者Adriana Arongaus解释道。

RUP2是年度时钟之一

生物学家已经开始通过分析工作中的分子机制来理解RUP2的关键作用。“无论季节如何，UV-B都可以刺激开花激素的产生，这种蛋白质会迁移到分生组织 - 这种组织可以确保植物的生长 - 并重新编程它进入开花期.RUP2反过来，间接抑制这种激素的产生，从而抑制开花，“生物学家补充说。然而，当天数延长时，叶片中存在的光感受器诱导FT蛋白的产生，尽管存在RUP2，但开花开始。这种季节变化的平衡允许实施光周期开花，以RUP2为中心。

已经在缺乏RUP2的突变植物中发现了UV-B的开花诱导。“我们现在想知道UV-B的这种作用是否存在并且在其他植物中是否重要，以及为什么它在拟南芥进化过程中被RUP2抑制，”Roman Ulm指出。在发现UV-B受体的存在及其对植物生长和发育的影响后，研究人员打算确定该受体的不同功能，这些功能可作为参数用于研究生态和农业食品系统。

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