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花为什么不开,中研院发现关键基因调控机制

2024-11-02 209


植物基因表现若出错,可能导致生长迟缓、延迟开花等问题,中研院研究发现,植物吸光后,感测光线的“光敏素”扮演植物基因表现的关键调控机制,研究成果已发表于国际期刊。

光线是植物最需要的能量来源之一,不仅是光合作用的基本能源,也是植物生长发育重要的调节因子,影响植物从萌芽、发育、开花与结果等各个阶段。

中央研究院植物暨微生物学研究所副研究员涂世隆发现,植物吸收光之后,感测光线的“光敏素”(phytochrome)会进入细胞核调控基因表现过程的剪接步骤,启动基因产出各式蛋白质产物,并控制植物生长发育,扮演植物基因表现的关键调控机制。

涂世隆表示,植物体内存在各种光接受器,感测不同波长的光线以调节生长,这次研究的红光接受器蛋白“光敏素”,过去已被证实会影响植物基因剪接,研究团队透过小立碗藓进行研究,观察接受红光照射后,光敏素在当中的表现。

(Source:中研院植物所)

研究团队发现,光敏素调控植物基因表现里的替代性剪接,和前讯息 RNA 及负责执行剪接的复合体等蛋白质进行一连串的交互作用,让一个基因能产出多种不同的蛋白质,确保植物能正常发育。

涂世隆研究团队也发现,小立碗藓若缺少光敏素以及会和光敏素进行交互作用的蛋白质,会导致替代性剪接缺失及发育形态变异,此也证实这些蛋白质借由执行替代性剪接,确保光照下的小立碗藓可以正常发育。

涂世隆表示,目前许多研究显示,替代性剪接的缺失会导致多种植物生长问题,像是生长迟缓、延迟开花等,但目前科学家对于植物如何进行替代性剪接的了解仍相当缺乏,若能深入理解替代性剪接如何调控开花,便有机会借此控制植物开花时间,调节或延长花卉作物的产季,目前研究团队也正朝此方向努力。

中研院表示,研究成果已于 8 月刊登于国际期刊《植物细胞》(The Plant Cell)。

(作者:吴欣纭;首图来源:pixabay)

2019-09-27 06:24:00

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