Исследование раскрывает гены, регулирующие цветение лотоса

Лотос — один из 10 лучших традиционных цветов Китая с высокой декоративной ценностью. Цветение лотоса знаменует переход от вегетативного к репродуктивному росту, а время цветения также является важным фактором его рыночной стоимости.

Предыдущие сравнительные данные транскриптома почек лотоса на разных стадиях развития показали, что ген FLOWERING LOCUS T (FT), а именно NnFT, был значительным дифференциально экспрессирующимся геном, что указывало на его ключевую роль в формировании цветка. Однако функция генов NnFT и их молекулярные механизмы в цветении лотоса оставались в значительной степени неизвестными.

Исследователи из Уханьского ботанического сада Китайской академии наук (CAS) обнаружили в геноме азиатского лотоса восемь гомологичных генов NnFT, обозначенных как NnFT1–NnFT8. Два гомолога, NnFT2 и NnFT3, были основными доминирующе экспрессирующимися генами, показав высокую транскрипционную активность в цветочных органах и листьях.

Эти результаты были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry в статье под названием «Гены FLOWERING LOCUS T контролируют цветочную индукцию у лотоса».

Кроме того, анализ proNnFT:β-глюкуронидазы (GUS) показал окрашивание GUS в сосудистых тканях листьев. Комбинируя систему дрожжевого двухгибридного анализа с анализом бимолекулярной флуоресцентной комплементации, исследователи также продемонстрировали, что белки NnFT2 и NnFT3 могут взаимодействовать с белком FLOWERING LOCUS D (NnFD), членом активационного комплекса цветения.

Более того, гетерологичная сверхэкспрессия генов NnFT2 и NnFT3 могла спасти фенотип позднего цветения у мутанта Arabidopsis ft-10, что указывает на стимулирующую роль NnFT в цветочной индукции.

Это исследование раскрывает молекулярный механизм NnFT в переходе к цветению лотоса, предоставляя теоретическую основу и ценные генетические ресурсы для генетического улучшения времени цветения лотоса.