孤儿基因BR2将春化作用与花期调控因子BrSOC1c联系起来，从而延缓白菜的开花时间

《Journal of Integrative Agriculture》：Orphan Gene BR2 connects vernalization to the floral integrator BrSOC1c to delay flowering in Chinese cabbage

　　

廖瑞琪|叶祖|张欣宇|李晓楠|姜明亮

中国沈阳农业大学园艺学院蔬菜分子生物学实验室，沈阳 110866

摘要

孤儿基因（OGs）通常具有物种特异性，且缺乏可识别的结构域，这给它们的功能分析带来了挑战。开花时间是影响中国白菜（Brassica rapa）产量和适应性的关键农艺性状。然而，中国白菜OGs调控开花的分子机制尚不清楚。在本研究中，我们证实OG BOLTING RESISTANCE 2（BR2）是中国白菜开花的关键抑制因子。BR2的功能缺失突变体‘br2-M’表现出显著提前的开花时间，而BR2过表达系‘BR2OE’则延迟了开花。进一步分析表明，BR2的表达可被春化处理直接抑制。为阐明其机制，我们利用酵母双杂交文库筛选和蛋白质相互作用实验发现，BR2特异性结合到开花调控因子BrSOC1c的MADS-box结构域上。分子机制研究表明，BrSOC1c直接结合到下游开花基因BrLFYb的启动子上并激活其转录，而BR2通过与BrSOC1c相互作用显著抑制了BrLFYb的转录激活能力。春化处理缓解了BR2对BrSOC1c–BrLFYb通路的抑制作用，从而促进了开花。总之，本研究确定BR2是一种由春化诱导的负调控因子，它通过直接抑制BrSOC1c的活性来延缓开花过程。这些结果揭示了中国白菜中春化介导的开花调控的分子机制。