近期，南京農業(yè)大學園藝學院菊花遺傳與種質創(chuàng)新團隊在《Journal of Experimental Botany》在線發(fā)表了題為“FLOWERING LOCUS C-like mediates low-ambient-temperature-induced late flowering in chrysanthemum”的研究論文，揭示了菊花CmFLC-like介導低溫抑制菊花開花的分子機制。

菊花是世界范圍廣泛栽培和應用的觀賞植物，光照和溫度是影響菊花開花的重要環(huán)境因素。目前，雖可通過光溫調節(jié)實現菊花周年生產，但冬季反季節(jié)生產時由加溫導致的高能耗成本，嚴重制約了菊花產業(yè)的健康發(fā)展。開展菊花響應低溫調控花期的分子機制研究，是進行菊花花期分子改良與育種的基礎。團隊前期發(fā)現，菊花MADS-box基因家族成員SHORT VEGETATIVE PHASE（CmSVP）通過抑制開花素同源基因CmFTL3的表達，導致低溫下晚花（Plant Physiology 2023）。然而，關于其它MADS-box基因家族成員調控低溫下菊花開花的機制并不清楚。

本研究發(fā)現菊花中FLOWERING LOCUS C（FLC）的同源基因CmFLC-like響應低溫上調表達，CmFLC-like干擾轉基因菊花對低溫誘導的晚花不敏感，說明CmFLC-like是菊花溫敏路徑的關鍵基因（圖1）。通過轉錄組測序結合進一步的體內體外驗證，發(fā)現CmFLC-like可以直接抑制開花素基因CmFTL3和花分生組織決定基因APETALA1/FRUITFULL（CmAFL1）的表達，從而導致低溫下晚開花。

圖1 CmFLC-like介導低溫下的菊花晚花

此外，研究發(fā)現CmFLC-like與CmSVP互作，并且CmFLC-like部分依賴CmSVP抑制CmFTL3的表達，介導菊花的成花轉變。綜上所述，該研究揭示了CmFLC-like介導溫敏路徑抑制開花的分子機制（圖2），研究結果為深入理解低溫調控菊花開花提供了新的認知。

圖2 CmFLC-like協同CmSVP調控低溫下的菊花晚花

南京農業(yè)大學園藝學院蔣甲福教授為該論文的通訊作者，園藝學院已畢業(yè)博士生戶倩和在讀博士生殷夢茹為論文共同第一作者，菊花遺傳與種質創(chuàng)新團隊的陳素梅教授和陳發(fā)棣教授，上海辰山植物園高政研究員等參與了研究工作。該研究得到了國家自然科學基金（32272756）項目的資助。

全文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39836569/