開花時間的精準調(diào)控是植物適應環(huán)境、保障繁殖成功的關鍵，也是園藝花卉的重要育種目標之一。近日，中國林科院高原所研究團隊通過人工光周期處理結合轉錄組學等多種方法，鑒定到馥郁滇丁香開花關鍵抑制因子——兩個生物鐘基因LgPRR7和LgFKF1，有望實現(xiàn)馥郁滇丁香花期精準調(diào)控。

馥郁滇丁香是茜草科常綠灌木，其花型優(yōu)美、花序大而密集、花香濃郁且分布區(qū)狹窄，為典型的極小種群野生植物，兼具科研與開發(fā)價值。然而，作為短日照植物，其自然花期集中于秋季，傳統(tǒng)花期調(diào)控技術成本高，難以實現(xiàn)周年生產(chǎn)。解析其開花時間的分子調(diào)控機制，對推動花期分子育種、優(yōu)化生產(chǎn)周期具有重要意義。

中國林科院高原所的這項研究發(fā)現(xiàn)，馥郁滇丁香LgPRR7和LgFKF1這兩個基因的轉錄水平受光周期調(diào)控，并呈現(xiàn)晝夜節(jié)律表達模式。多種蛋白互作實驗證實，LgPRR7與LgFKF1直接互作并形成LgPRR7-LgFKF1模塊，通過正反饋調(diào)節(jié)增強自身穩(wěn)定性，從而抑制馥郁滇丁香開花。進一步發(fā)現(xiàn)LgFKF1通過招募光周期途徑抑制因子LgCOL12（CONSTANS-LIKE 12）和赤霉素信號抑制因子LgRGL2（DELLA蛋白），形成LgFKF1-LgCOL12-LgRGL2三元復合體，協(xié)同抑制下游開花整合基因的表達。LgPRR7和LgFKF1還能顯著延長馥郁滇丁香開花持續(xù)時間。這些結果表明，LgPRR7和LgFKF1在馥郁滇丁香開花過程中作為多功能調(diào)控因子發(fā)揮作用，馥郁滇丁香開花時間的調(diào)控是由多重環(huán)境和內(nèi)源信號共同作用的結果。

該研究成果論文發(fā)表于觀賞園藝學科主流國際期刊Horticulture Research。高原所博士生劉雄芳（現(xiàn)為中國科學院昆明植物研究所博士后）為論文第一作者，研究員馬宏為通訊作者，高級工程師萬友名為共同第一作者，中國科學院昆明植物研究所研究員馬永鵬和云南省農(nóng)業(yè)科學院研究員王繼華為共同通訊作者。該研究得到云南省重點研發(fā)計劃、云南省興滇人才頂尖創(chuàng)新團隊等項目的支持。