《擬南芥成花素基因FT轉錄調控的組織細胞特異性機制》是依託首都師範大學，由劉良玉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：擬南芥成花素基因FT轉錄調控的組織細胞特異性機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉良玉
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
開花時間是影響植物環境適應性和作物產量的重要性狀，成花素基因FT是開花時間調控的關鍵基因。FT在葉片韌皮部伴胞表達，其蛋白運輸至莖尖生長點誘導開花；在角果韌皮部表達，則與花序原基穩定和果實發育相關。擬南芥FT基因轉錄受光照、溫度、激素、年齡等多條開花途徑及表觀遺傳調控因子的控制。我們近期的研究發現，FT核心啟動子元件和上游增強子之間的染色質空間結構是FT基因表達的另一關鍵因素。為了進一步探討影響FT組織特異性表達的內外因素，本研究擬採用INTACT技術分離葉片和角果中的韌皮部和表皮等特異性細胞核，重點分析光周期和溫度影響下，FT表達所需的關鍵轉錄因子、順式作用元件和表觀遺傳調控因子三者之間的相互作用，綜合解析FT時空和組織細胞特異性表達的調控機制，從而為特異性誘導FT表達、調控開花時間和提高作物產量奠定理論基礎。
結題摘要
開花時間是植物從營養生長向生殖生長過渡的關鍵發育調控點，對於植物繁衍後代、提高環境適應性至關重要，本項目旨在通過研究關鍵開花基因的表達調控機制為精準調控花期打下理論基礎。首先我們聚焦到成花素基因FT的時空組織特異性表達機制，鑑定了控制其在葉片維管韌皮部表達的兩個增強子元件，以及控制角果FT特異表達的新順式作用元件。然後，通過INTACT-ATAC-seq分析鑑定了葉片維管和表皮中特異染色質開放區，挖掘了一些潛在的控制開花發育的新基因，並對其中的兩個基因進行了功能驗證。其次，我們發現了控制FT在一天中早晨表達調控的新基因屬於核膜孔蛋白複合體成員，並解析了作用於CO蛋白穩定性的調控新機制。最後，我們選取不依賴春化作用的早花生態型擬南芥，其FT的上調錶達是由於FLC基因中插入了轉座子元件並介導了FLC的選擇性轉錄起始所致。上述研究主要集中研究了開花遺傳途徑上的FT、CO和FLC幾個關鍵開花因子，本項目支持的研究結果將在表觀遺傳、轉錄及轉錄後不同的水平，為成花素FT的時空組織特異性表達、及其上游轉錄因子的表達調控機制提供新的見解，為作物的花期遺傳改良提供一定的理論基礎。
