中國農業(yè)大學園藝學院高俊平和馬男教授團隊在The Plant Cell雜志上在線發(fā)表了題為“Ethylene-regulated asymmetric growth of petal base promotes flower opening in rose (Rosa hybrida)”的研究論文。該研究揭示了月季響應乙烯調節(jié)花朵開放的分子機制。

花朵是被子植物的繁殖器官?；ǘ溟_放是花瓣展開、暴露出雌雄蕊的生物學過程，對于完成授粉和繁育后代至關重要。花朵開放也是花卉觀賞品質形成的過程，直接決定了花卉產品的經濟價值。因此，確保花朵正確開放始終是花卉品質調控的重要內容。

月季（Rosa hybrida）屬于薔薇科薔薇屬，是世界范圍內的重要花卉作物，被廣泛用做切花、盆花和庭院花卉，具有很高的經濟價值。高俊平團隊早期的工作發(fā)現，乙烯促進月季花瓣外翻，但抑制花瓣擴展，并對乙烯抑制花瓣擴展的機制進行了系統(tǒng)的解析（中國科學， 2005； Plant Physiology， 2008， 2013）。然而，乙烯誘導月季花瓣外翻的機制一直未見報道。

馬男課題組在這一研究中發(fā)現，月季花瓣基部近軸側（Adaxial side）和遠軸側（Abaxial side）的不對稱生長是驅動花瓣外翻、引起花朵開放的主要動力。乙烯信號下游的轉錄因子RhEIN3直接結合在HD-Zip I基因RhPMP1（PETAL MOVEMENT-RELATED PROTEIN 1）的啟動子上，促進其轉錄本在花瓣基部近軸側特異積累；RhPMP1通過上調細胞周期APC/C復合體亞基RhAPC3b的表達，促進花瓣基部近軸側細胞的內源復制（endoreduplication），引起細胞擴展，*終導致花瓣基部不對稱生長，花瓣向外張開，花朵完全開放。

這一發(fā)現揭示了以RhPMP1-RhAPC3b模塊為核心，響應乙烯、調節(jié)花朵開放的信號途徑。研究結果為深入理解高等植物花朵開放調節(jié)機制提供了新的認知，為月季種質資源創(chuàng)制和花朵開放品質調控技術的研發(fā)奠定了理論基礎。(生物谷Bioon.com）

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