Die Blüte gilt als entscheidender Entwicklungsübergang und markiert die Fortsetzung des Lebenszyklus einer Pflanze. Die Blütezeit bestimmt die Länge der Fortpflanzungszeit der Pflanze und die Anpassungsfähigkeit an die Umwelt. Der richtige Zeitpunkt der Blüte ist für die erfolgreiche Fruchtvermehrung der Pflanzen von großer Bedeutung und wird durch die Umgebung und endogene Signale gesteuert.
Vernalisierung und Photoperiode sind die beiden Hauptblühwege, die eine große Anzahl von Blütensignalen inszenieren. Methylierung ist eine der wichtigsten epigenetischen Modifikationen, die an vielen wichtigen Wachstums- und Entwicklungsereignissen von Pflanzen beteiligt ist. Methylierung, einschließlich Histonmethylierung, DNA-Methylierung und RNA-Methylierung, hat in den letzten Jahren immer mehr potenzielle regulatorische Rollen bei der Pflanzenblüte gezeigt.
Es wird jedoch berichtet, dass die Zusammenfassung der offensichtlichen regulatorischen Faktoren, die an der Vernalisierung und der photoperiodischen Blüte beteiligt sind, begrenzt ist und die regulatorischen Wege, die an einer Vielzahl interner und externer Signale beteiligt sind, nicht klar sind.
Kürzlich erschien der Artikel „Rolle der Methylierung bei der Vernalisierung und dem Photoperiodenweg: ein potenzieller Blühregulator? “ wurde veröffentlicht in Gartenbauforschung.
Dieser Artikel konzentriert sich auf die komplexen molekularen regulatorischen Netzwerke zwischen Blühgenen, Methylierung (Methyltransferase/Demethylase), lncRNAs, Phytohormonen und Umweltsignalen (Kälte und Licht) in Vernalisierungs- und Photoperiodenwegen.
Zunächst fasst dieses Papier zusammen, ob/wie sich Methylierung auf die Vernalisierung und die photoperiodisch induzierte Blüte vor und nach der Reaktivierung von FLOWERING LOCUS C (FLC, zentraler Blühregulator) auswirkt, wobei der Schwerpunkt auf den offensichtlichen regulatorischen Faktoren wie FLC, COOLAIR, PRC2 liegt. SKB1, BvRNMTa/b, BrCKA2 und BrCKB4.
Zweitens wurden die molekularen regulatorischen Netzwerke der Methylierung aufgezeigt, die sowohl an der Vernalisierung als auch an der photoperiodischen Blüte beteiligt sind, und die Erblichkeit der Methylierungsprägung in Vernalisierungs- und Photoperiodenpfaden wurde zusammengefasst.
In diesem Artikel werden zum ersten Mal die begrenzten Belege dafür gesammelt und zusammengefasst, dass die RNA-Methylierung die Blüte in Vernalisierungs- und Photoperiodenwegen reguliert, und die molekularen Regulierungsnetzwerke veranschaulicht, an denen sie beteiligt ist. Up-Studie zur RNA-Methylierung.
Abschließend wird in der Arbeit auf pharmakologischer und molekularer Ebene ausführlich erörtert, ob und wie Methylierung die Vernalisierung/Photoinduktion zur Regulierung der Blüte ersetzen kann. Basierend auf der bestehenden empirischen Forschung stellt dieser Artikel erstmals die Möglichkeit vor, dass Methylierungsreagenzien in Zukunft Vernalisierung und Photoinduktion als Blühregulatoren (teilweise) ersetzen könnten, was eine neue Idee für die Untersuchung der Pflanzenepigenetik auf diesem Gebiet liefern könnte der Entwicklung.
Mehr Informationen:
Meimei Shi et al., Rolle der Methylierung bei der Vernalisierung und dem Photoperiodenweg: ein potenzieller Blühregulator?, Gartenbauforschung (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad174