10月25日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所作物基因組選擇育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與之江實(shí)驗(yàn)室等研究單位合作研究，解析了核孔蛋白Nup107-160 亞復(fù)合物作為開花抑制因子FLC染色質(zhì)修飾的平臺(tái)參與植物開花時(shí)間調(diào)控的機(jī)制。該研究進(jìn)一步完善了植物開花調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并為作物花期調(diào)控提供了潛在靶基因。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物細(xì)胞（The Plant Cell）》上。鑒于此項(xiàng)研究成果在植物細(xì)胞領(lǐng)域的創(chuàng)新性，雜志同期發(fā)表評(píng)論文章對(duì)該成果進(jìn)行了介紹和推薦。

 

　　傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為核孔蛋白主要作為結(jié)構(gòu)蛋白鑲嵌在核膜上，參與核質(zhì)間大分子物質(zhì)的運(yùn)輸過程。近年來，越來越多的證據(jù)表明，動(dòng)物和酵母的核孔蛋白在基因表達(dá)調(diào)控、基因組穩(wěn)定性和核蛋白穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用，但植物核孔蛋白在這些方面的調(diào)控機(jī)制尚不清楚。

 

　　該團(tuán)隊(duì)在研究擬南芥核孔蛋白的功能過程中，發(fā)現(xiàn)核孔蛋白Nup107-160亞復(fù)合物成員的突變體表現(xiàn)出不同程度的早花表型。此外，該亞復(fù)合物中一個(gè)成員蛋白的缺失會(huì)導(dǎo)致該亞復(fù)合物其它成員蛋白水平的大幅減少并影響細(xì)胞核的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該亞復(fù)合物在染色質(zhì)組蛋白修飾水平調(diào)控FLC的表達(dá)。通過蛋白互作分析發(fā)現(xiàn)，該亞復(fù)合物成員與組蛋白在核膜上相互作用，說明核孔蛋白與FLC的染色質(zhì)修飾密切相關(guān)?；蛉旧w定位實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，該亞復(fù)合物的組成蛋白Nup96基因突變會(huì)減少FLC基因位點(diǎn)在核膜附近的定位。此外，該亞復(fù)合物成員通過招募RNA聚合酶II到FLC染色質(zhì)上，促進(jìn)FLC基因轉(zhuǎn)錄。研究最終得出結(jié)論，核孔蛋白該亞復(fù)合物成員之間相互穩(wěn)定以維持完整的結(jié)構(gòu)，并將FLC染色質(zhì)固定在核膜孔附近，通過調(diào)控染色質(zhì)組蛋白修飾的方式改變FLC基因的轉(zhuǎn)錄水平。該研究揭示了核孔蛋白調(diào)控植物開花時(shí)間的新機(jī)制，為作物遺傳育種中開花期性狀的改良提供了新的理論依據(jù)。

 

　　作科所已畢業(yè)博士研究生、之江實(shí)驗(yàn)室博士后黃鵬輝、張曉玫副研究員和中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所程志遠(yuǎn)副研究員為該論文的共同第一作者，傅永福研究員、之江實(shí)驗(yàn)室馮獻(xiàn)忠研究員為本文共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程和之江實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目支持。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1093/plcell/koad271