近日，浙江農(nóng)林大學(xué)孫學(xué)鵬教授團(tuán)隊(duì)、徐凱教授團(tuán)隊(duì)及浙江省農(nóng)科院戴美松團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在國際著名期刊《Plant Physiology》（中科院1區(qū)Top）在線發(fā)表題為“The light-harvesting complex protein LHCB4 fine-tunes temperature regulated flowering via chloroplast retrograde signaling in pear”（《捕光復(fù)合體蛋白LHCB4通過葉綠體逆行信號介導(dǎo)溫度調(diào)控梨樹開花》）的研究成果。該研究表明，梨樹中的捕光復(fù)合體蛋白LHCB4通過葉綠體逆向信號傳導(dǎo)機(jī)制，精準(zhǔn)調(diào)控溫度對開花時(shí)間的影響。這一發(fā)現(xiàn)為理解木本植物如何應(yīng)對氣候變化提供了新視角。

開花時(shí)間是高等植物應(yīng)對環(huán)境變化的重要適應(yīng)性狀之一。在這項(xiàng)研究中，適度高溫能夠解除梨樹的花芽休眠并加速開花，同時(shí)在此過程中定位到顯著響應(yīng)溫度變化的關(guān)鍵基因PpyLhcb4。在擬南芥中異源表達(dá)PpyLhcb4能提高葉綠素含量，并在常溫和高溫條件下均延遲開花，表明PpyLhcb4通過促進(jìn)葉綠素合成來抑制開花。此外，研究證實(shí)轉(zhuǎn)錄因子PpyAP1和PpyMADS1能特異性結(jié)合PpyLhcb4啟動(dòng)子。在22℃條件下，PpyLhcb4表達(dá)不受AP1調(diào)控但被MADS1抑制；而在30℃時(shí)，AP1和MADS1均會(huì)促進(jìn)PpyLhcb4表達(dá)。研究還發(fā)現(xiàn)PpyLHCB4通過與PpyPIF3相互作用來感知環(huán)境溫度變化。綜上所述，本研究闡明了PpyLhcb4通過葉綠體介導(dǎo)的胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑調(diào)控植物開花的分子機(jī)制，揭示了其在響應(yīng)環(huán)境溫度變化過程中協(xié)調(diào)植物營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)鍵作用。

該研究由浙江農(nóng)林大學(xué)李曉龍副教授、徐凱教授和浙江省農(nóng)科院戴美松副研究員擔(dān)任共同通訊作者，浙江農(nóng)林大學(xué)園藝科學(xué)學(xué)院碩士研究生蔣澤鈺（即將本校讀博）、蔡克凡和劉董睿為共同第一作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、浙江省育種專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。