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NEW 宋英勋教授组，发现调节植物开花的新途径
- 2014-12-23
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我校生命科学专业宋英勋教授组成功探索出新的机能，可以调节植物开花时间。谷物及果实都是花的产物，所以有望通过本次研究结果调节开花时期从而提高作物的产量。
宋英勋教授（生命科学专业，照片）与美国华盛顿大学，及庆尚大学研究团队共同以鼠耳荠作为实验植物，探索出可以调节开花时期的新机能。相关论文已在著名学术集<美国科学院院报>(PNAS)12月9日版上刊登。
开花是植物向下一代遗传基因的重要阶段，植物主要是通过产生种子把自身的遗传密码传达给下一代的。谷物及果实就是通过花来获取营养素，是开花的产物。所以对调整开花时期的相关研究得到了学界的很大关注。
开花与季节变化有着密切的关系，因为大部分生命体都是随着季节的变化生长，发育，繁衍的。特别是不能移动的植物，必须要适应周围不断变化的环境，所以要对即将到来的季节进行预测，选择没有灾害，降水量，温度也都适合生长的季节，即让植物在这样的季节开花，则可以收获最多的种子。
由于每年昼夜长短（光周期）的变化都是反复出现的，所以很多生命体都可以通过昼夜长短来推测季节变化，应对环境的改变。植物开花也是随着光周期的变化进行的。植物开花的光周期性中，起核心作用的是光感受器蛋白质。它可以吸收可是光线领域中特定波长范围内的光线。光感受器蛋白质可以辨别昼夜，向生物钟传达信息，生物钟根据时间信息，调节遗传基因的表现。
学界已经知道促进鼠耳荠开花的光线是可见光线中的青色光线（约430nm波长领域）。青色光线会使青色光感受器FKF1变得活跃，而FKF则使诱导开花的遗传因子CO蛋白质(CONSTANS)变得稳定。即：FKF1这种物质可以增加CO蛋白质的数量，从而促进开花。宋教授通过这次研究，有发现了其他对CO蛋白质有影响的物质，ZTL(ZEITLUPE)HE GI(GIGANTEA).ZTL蛋白质和GI蛋白质虽然是之前就已经发现的蛋白质，但是与CO蛋白质的关系及对其的影响的探索还是第一次。
宋英勋教授组发现了青色光感受器ZTL蛋白质可以与CO蛋白质直接结合，与FKF1的作用相反，使CO蛋白质变得不稳定。ZTL蛋白质与CO蛋白质结合，减少蛋白质的量，从而推迟开花。宋教授组还确定了GI蛋白质与吸收青色光的ZTL,FKF1蛋白质都结合在一起时会阻碍ZTL蛋白质的活跃性，由于没有改变FKF1的活跃程度，所以依靠青色光的CO蛋白质则变得稳定。
宋教授说：“进来，由于地球变暖引起气候变化，开花时期也有所不同。植物生产量也将受到影响。因此，以后对调节植物开花的时期的研究变得更具意义。”
宋教授还补充说：“这次研究成果不仅增大了植物的生产量，还为下一代农作物栽培系统“植物工厂(plant factory)”的建立提供了重要的信息。“
这次研究得到了农村振兴厅，新一代绿色生物21事业中“系统合成农业生物技术事业团”和“2014年度亚洲大学定居支援金”的支持。