Plant Journal | 齐鲁师范学院揭示植物开花时间调控新机制

开花作为被子植物关键的发育转折过程，其精确的分子调控机制尚未完全阐明。近日，齐鲁师范学院植物学研究团队在植物科学领域知名期刊The Plant Journal上在线发表了题为The Arabidopsis IDD14, IDD15 and IDD16 interact with DELLA proteins to negatively regulate flowering的研究论文，首次揭示了拟南芥IDD14、IDD15和IDD16组成的转录因子亚家族通过抑制开花素基因FT表达，并与赤霉素信号通路关键抑制因子DELLA蛋白互作，共同调控植物开花时间的新机制。

前期研究团队已发现拟南芥IDD14、IDD15、IDD16组成一个亚家族，通过调控生长素的空间分布，影响植物地上部器官的生长发育和向重性反应（PLoS Genetics, 2013）；并发现该亚家族成员作为新的信号组分参与了ABA信号转导途径，与ABFs协同调控干旱胁迫的应答反应（New Phytologist, 2022）。近期的研究工作表明该IDD亚家族成员功能冗余地负调控拟南芥开花时间，功能缺失的三突变体表现出早花表型，而功能获得性突变体开花显著延迟。研究发现IDDs可直接结合开花素基因FT的启动子区域并抑制其表达，且与赤霉素信号通路的关键抑制因子DELLA蛋白在体内外均存在相互作用。进一步研究发现DELLA蛋白能够增强IDDs对FT的转录抑制作用，进而协同调控开花时间。

图1 IDD亚家族成员通过抑制下游FT的表达负调控开花时间

本研究不仅首次揭示了IDD亚家族成员在开花时间调控中扮演独特且关键的负向调控角色，打破了之前IDD成员正调控开花的功能认知，并揭示了该亚家族作为DELLA介导的赤霉素信号通路新组分参与开花调控的机制。研究成果不仅丰富了植物开花调控网络的理论体系，也为作物花期改良提供了潜在的理论基础和基因资源。

图2 IDDs与DELLA蛋白协同调控拟南芥开花时间

马梅博士为本文的第一作者，崔大勇教授为论文通讯作者。齐鲁师范学院为唯一第一作者和通讯作者单位。中国科学院植物研究所胡玉欣研究员、山西师范大学石文清博士、山西大同大学的张晓博士也参与了该项工作。该项研究得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金项目的共同资助。

文章链接：

http://dx.doi.org/10.1111/tpj.70668