Science：影响植物开花的糖分子

生物帮,2013-02-18

摘要：植物只有在适当的时候开花才可以保证成功繁殖。长期以来，人们一直认为植物必须确保有足够的资源才能开花。现在来自波茨坦的马克斯普朗克分子植物生理研究所和蒂宾根大学马普发育生物学研究所的科学家们指出，拟南芥中的糖分子海藻糖-6 - 磷酸(T6P)在控制开花时间中发挥了关键作用。相关论文发表在2013年2月8日的Science上。

在拟南芥的实验中，研究小组发现，糖分子海藻糖-6 - 磷酸影响开花的时间。

植物只有在适当的时候开花才可以保证成功繁殖。长期以来，人们一直认为植物必须确保有足够的资源才能开花。现在来自波茨坦的马克斯普朗克分子植物生理研究所和蒂宾根大学马普发育生物学研究所的科学家们指出，拟南芥中的糖分子海藻糖-6 - 磷酸(T6P)在控制开花时间中发挥了关键作用。相关论文发表在2013年2月8日的Science上。

白昼时间的长短对大多数植物的开花时间至关重要。有些植物需要很长的日子，因此在夏季开花，有的则需要短短几天，因此在春季或秋季开花。当植物感知到适当的日长时，感光器和其他蛋白质的相互作用导致开花(FLOWERING LOCUS T FT)基因的表达。FT蛋白质，然后迁移到茎端，在那里它触发形成的花，而不是叶子。

然而，一旦达到了一定的年龄，拟南芥开花的时间开始与一天的长度无关。这个安全机制由一个特定的microRNA来控制，作为确保最终开花冗余通路。

在除了光与年龄，能量状态也被认为对开花时间上有一定影响力。花的形成需要能量，而这种能量必须用到植物糖的形式。而关于糖分子与开花时机之间的关系的研究非常有限。现在，研究人员指出糖分子T6P对上述两个信号通路的影响。

“由于植物中只含有微量的T6P，它一直被怀疑是一个信号分子”，论文主要作者Vanessa Wahl说。“不过，到现在为止，没有人知道T6P调节开花的机制。” Wahl和她的同事们通过阻止生产T6P，延迟了开花的时间，并且在极端情况下也完全停止。“我们的研究显示这糖对叶片中FT蛋白质的产生是不可缺少的，”研究合作者Markus Schmid补充道，“因为我们知道，没有FT大大延迟开花。“

此外，T6P对既生产的年龄途径的microRNA和其靶基因的表达的影响。这意味着此糖分子调节控制开花的两个最重要的途径。

“虽然很明显，植物开始开花前，必须检查它的能量水平，但其具体的分子机制并不清楚”，Vanessa Wahl说。揭示开花时间的分子之间的联系和糖的状态，将为我们了解调节开花的复杂网络做贡献。

论文链接：Regulation of Flowering by Trehalose-6-Phosphate Signaling inArabidopsis thaliana