约翰·英尼斯中心 信用:约翰·英尼斯中心 研究揭示了使作物在有利条件下同步开花的分子机制
对油菜品种的研究表明,未来的作物可以更好地设计成在气候适宜的时候开花
开花时间是一个关键的适应性和农艺性状
在模式植物拟南芥中,花阻遏物开花位点C (FLC)表达水平的自然变异是开花时间差异的基础
这种变异使拟南芥在世界各地不同的气候条件下茁壮成长
商业上重要的作物如油菜、花椰菜和芜菁与拟南芥密切相关,这使得这种理解可以从一种模式转化为另一种作物
在多倍体作物油菜(OSR油菜)中有9份FLC
不同的OSR作物类型被称为春季、半冬季和冬季品种,已被培育用于不同的环境,并与开花行为和春化需求的差异相关联——一些植物在开花前必须经历的冷/低温时期
先前的研究已经将这些作物类型与特定的FLC拷贝联系起来,但是还不清楚FLC是如何调节开花行为的
在这项合作研究中,约翰·英尼斯中心和阿伯里斯特威斯大学生物、环境和农村科学研究所的研究人员使用计算模型表明,决定作物类型的不是单个FLC拷贝,而是它们相关动态的综合效应
个体FLC对寒冷的反应不同
随着时间的推移,改变这些个体反应的组合会导致总FLC行为的差异(总FLC动力学)
约翰·英尼斯中心的相应作者理查德·莫里斯教授说:“正是这些全FLC动力学使得研究人员能够在未来设计出在特定环境中茁壮成长的具有基因组合的作物。”
“我们想了解决定OSR栽培品种是春季、半冬季还是冬季品种的机制基础
" “我们希望证实以前的研究,并确定与寒冷反应相关的特定FLC拷贝
我们惊讶地发现,基于全FLC动力学的模型能更好地拟合现有数据,甚至在一个大型的多样性小组中也不能很好地解释春化要求
雷切尔·威尔斯
“我们的发现为如何结合不同的FLC副本来控制整个FLC动力学提出了一个策略
FLC是开花的一个主要决定因素,这意味着应该可以设计出任何想要开花的作物
Judith Irwin
该小组现在正在研究对FLC等位基因不同组合行为的预测
他们在不同的基因背景下获得了更详细的各种FLC拷贝的动态数据来应对寒冷
这将以更量化的方式验证模型
主要作者Dr
亚历克斯·考尔德伍德说:“开花时间显示不同OSR品种之间有很大的差异
我们的分析和建议的机制为物种内的这种可塑性如何产生提供了解释
"
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