中國農業科學院作物科學研究所揭示核孔蛋白調控植物開花時間新機制

中國農業科學院作物科學研究所作物基因組選擇育種創新團隊與之江試驗室等研究單位合作研究，解析了核孔蛋白Nup107-160 亞復合物作為開花抑制因子FLC染色質修飾的平臺參與植物開花時間調控的機制。相關研究成果于10月25日發表在《植物細胞（The Plant Cell）》上。

該研究進一步完善了植物開花調控網絡，并為作物花期調控提供了潛在靶基因。該團隊在研究擬南芥核孔蛋白的功能過程中，發現核孔蛋白Nup107-160亞復合物成員的突變體表現出不同程度的早花表型；此外，該亞復合物中一個成員蛋白的缺失會導致該亞復合物其他成員蛋白水平的大幅減少并影響細胞核的形態。試驗結果表明，該亞復合物在染色質組蛋白修飾水平調控FLC的表達。通過蛋白互作分析發現，該亞復合物成員與組蛋白在核膜上相互作用，說明核孔蛋白與FLC的染色質修飾密切相關。基因染色體定位試驗進一步表明，該亞復合物的組成蛋白Nup96基因突變會減少FLC基因位點在核膜附近的定位；此外，該亞復合物成員通過招募RNA聚合酶II到FLC染色質上，促進FLC基因轉錄。研究最終得出結論，核孔蛋白該亞復合物成員之間相互穩定以維持完整的結構，并將FLC染色質固定在核膜孔附近，通過調控染色質組蛋白修飾的方式改變FLC基因的轉錄水平。該研究揭示了核孔蛋白調控植物開花時間的新機制，為作物遺傳育種中開花期性狀的改良提供了新的理論依據。