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马铃薯块茎形成的光周期调控机理研究取得新进展
发布时间:2018年12月19日     点击次数:

核心提示: 12月15日,The Plant Journal在线发表了华中农业大学马铃薯团队题为“Phytochrome F plays critical roles in potato photoperiodic tuberization”的学术论文。

12月15日,The Plant Journal在线发表了华中农业大学马铃薯团队题为“Phytochrome F plays critical roles in potato photoperiodic tuberization”的学术论文。

研究发现了长日照抑制结薯决定了马铃薯对栽培区域的适应性,其调控机制既是马铃薯进化研究的一个热点,也关系到马铃薯广适品种的选育。该团队创建了结薯对光周期反应具有明显差异的遗传材料,经转录组分析发现光受体基因与结薯的光周期响应有关。进一步利用独特的试管薯研究平台,通过调控所有5个马铃薯光敏色素基因在马铃薯中的表达,首次证明光敏色素F(StPHYF)参与了长日照抑制块茎形成的生物学过程。系统研究表明,长日照能够促进StPHYF与光敏色素B(STPHYB)结合成异源二聚体,稳定马铃薯CONSTANS同源蛋白—StCOL1。这种稳定激活了FLOWERING LOCUS T家族StP5G基因的表达,进而抑制了对块茎形成有利的StSP6A基因表达,使马铃薯在长日照条件下结薯受阻。利用干涉StPHYF基因的接穗进行嫁接证明,StPHYF在地上部分作为光受体功能的丧失,能够使信号长距离运输到地下,使只能短日照结薯的砧木在长日照下正常结薯。研究提出了光敏色素F和光敏色素B以异源二聚体的形式介导马铃薯光周期块茎形成的潜在调控模式,深化了对马铃薯长日照适应性进化的认知。

论文第一作者为博士研究生周婷婷,通讯作者为柳俊教授和谢从华教授。研究受到国家自然科学基金重点国际(地区)合作项目和国家马铃薯产业术体系项目支持。

通讯员:周婷婷

审核人:柳俊

 

 
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