近日，中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所牡丹課題組在利用去甲基化調(diào)控牡丹冬季成花質(zhì)量研究中取得重要進展，相關(guān)內(nèi)容以“DNA demethylation induces tree peony flowering with a low deformity rate compared to gibberellin by inducing PsFT expression under forcing culture conditions”為題在線發(fā)表于《國際分子科學雜志》。

   牡丹 (Paeonia suffruticosa Andrews）是‘中國名片’級傳統(tǒng)花卉，是促進鄉(xiāng)村振興和對外交流的重要媒介，具有重要的人文與經(jīng)濟價值。但牡丹花期短且相對集中，難以滿足不同群體的觀花需求，也嚴重阻礙了牡丹產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。傳統(tǒng)的牡丹冬季促成栽培大多采用赤霉素誘導成花，但該處理極易導致花朵畸形，影響牡丹觀賞價值。

   項目組首先建立了一套基于DNA去甲基化試劑氮胞苷（5-azaC）處理誘導牡丹冬季成花的體系，發(fā)現(xiàn)該處理能夠以較低的畸形率實現(xiàn)牡丹冬季成花誘導，且氮胞苷主要是通過降低牡丹的開花整合因子PsFT基因啟動子區(qū)的甲基化，從而快速誘導該基因表達，實現(xiàn)開花誘導。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在PsFT啟動子一段369 bp的甲基化位點富集區(qū)域存在8個光響應元件；與之對應，氮胞苷處理顯著誘導了植株光合效率；轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析也發(fā)現(xiàn)，排除赤霉素因素，僅受氮胞苷調(diào)控的58個基因全部定位于類囊體，而后者正是光合作用的主要場所。因此，氮胞苷處理可能通過部分執(zhí)行或取代光信號實現(xiàn)成花誘導。

   本研究建立了新的冬季成花誘導體系，并初步探索了去甲基化調(diào)控牡丹成花的分子機制，為牡丹冬季成花技術(shù)提供新的思路與方法，具有重要的科學意義和廣泛的應用前景。

圖：左，氮胞苷與赤霉素處理成花誘導情況；右，PsFT啟動子甲基化定量分析

圖：PsFT啟動子甲基化位點預測及光響應元件分析

   本研究以中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所為第一完成單位和通訊單位。中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所碩士生孫凱榮、博士生薛玉前為共同第一作者，薛璟祺副研究員、張秀新研究員為共同通訊作者。研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、國家中藥材產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項目資助。（宣傳信息員 薛璟祺）

原文鏈接：https://doi.org/10.3390/ijms23126632

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