中国农业科学院作物科学研究所揭示核孔蛋白调控植物开花时间新机制

中国农业科学院作物科学研究所作物基因组选择育种创新团队与之江试验室等研究单位合作研究，解析了核孔蛋白Nup107-160 亚复合物作为开花抑制因子FLC染色质修饰的平台参与植物开花时间调控的机制。相关研究成果于10月25日发表在《植物细胞（The Plant Cell）》上。

该研究进一步完善了植物开花调控网络，并为作物花期调控提供了潜在靶基因。该团队在研究拟南芥核孔蛋白的功能过程中，发现核孔蛋白Nup107-160亚复合物成员的突变体表现出不同程度的早花表型；此外，该亚复合物中一个成员蛋白的缺失会导致该亚复合物其他成员蛋白水平的大幅减少并影响细胞核的形态。试验结果表明，该亚复合物在染色质组蛋白修饰水平调控FLC的表达。通过蛋白互作分析发现，该亚复合物成员与组蛋白在核膜上相互作用，说明核孔蛋白与FLC的染色质修饰密切相关。基因染色体定位试验进一步表明，该亚复合物的组成蛋白Nup96基因突变会减少FLC基因位点在核膜附近的定位；此外，该亚复合物成员通过招募RNA聚合酶II到FLC染色质上，促进FLC基因转录。研究最终得出结论，核孔蛋白该亚复合物成员之间相互稳定以维持完整的结构，并将FLC染色质固定在核膜孔附近，通过调控染色质组蛋白修饰的方式改变FLC基因的转录水平。该研究揭示了核孔蛋白调控植物开花时间的新机制，为作物遗传育种中开花期性状的改良提供了新的理论依据。