生命科学学院王秀玲教授与熊峰教授团队揭示剪接体蛋白调控植物开花时间的新机制

  开花时间标志着植物从营养生长转向生殖发育转换，直接影响作物的产量与生态适应性。前体mRNA的剪接与转录是同步发生的，但植物中剪接因子如何协同这两个过程来精确调控开花，一直是该领域悬而未决的基础科学问题。山东农业大学生命科学学院王秀玲教授与熊峰教授团队近日在国际植物学顶级期刊《The Plant Cell》发表研究论文，首次揭示了保守剪接体蛋白AtSF3B2通过共转录调控机制精准控制拟南芥开花时间的分子新机制。

  团队发现，AtSF3B2作为开花抑制因子，通过其高度保守的DUF382结构域同时与关键剪接因子AtU2AF65B及AtSYF2相互作用，并结合到开花核心抑制因子FLC及其上游调控因子WRKY63的前体mRNA上，从而精确调控这些基因的剪接过程，确保内含子被准确切除和外显子的正确连接。更令人意外的是，AtSF3B2的功能不仅仅局限于RNA层面，它还能直接结合靶基因的启动子区，并与RNA聚合酶II亚基NRPB12相互作用，增强Pol II在染色质上的富集，激活靶基因的转录。atsf3b2突变体在长短日照条件下均表现出显著的早花表型，且这一早花效应依赖于经典的FLC开花抑制通路，并通过调整FLM的剪接产物比例参与温度响应性开花调控。

  本研究发现，AtSF3B2既在染色质层面促进Pol II招募和转录延伸，又在RNA层面保障前体mRNA的正确剪接，从而在物理和功能上将转录与RNA加工两个层面直接耦合。这一突破打破了传统上对植物剪接因子仅局限于RNA加工功能的固有认知，拓新了开花时间分子调控的理论框架，未来有望为作物花期精准分子设计提供关键靶点。

图1 AtSF3B2通过共转录剪接从而调控开花的模式图

  山东农业大学生命科学学院博士研究生周洲，已毕业硕士研究生阴宣如，已毕业硕士研究生王语奕为论文共同第一作者，山东农业大学生命科学学院王秀玲教授和熊峰教授为本论文共同通讯作者，此外山东农业大学生命科学学院吕巍副教授也参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的资助。