擬南芥種子休眠機制最新研究進展

近日，中科院植物研究所研究員劉永秀團隊發現擬南芥轉錄后調控的重要分子機器pre-mRNA 3'末端加工復合體參與種子休眠調控。相關研究成果發表于《植物雜志》。

種子休眠是指完整有活力的種子在適宜環境條件下仍不能萌發的生物學特性，受環境和遺傳因素影響，是典型的多基因調控的復雜數量性狀。目前已發現的種子休眠調控因子的作用機制中，基因轉錄調控起著關鍵作用，近年來轉錄后調控的重要性也逐漸被認識，但具體的分子機制尚待深入研究。

在該研究中，劉永秀團隊發現擬南芥轉錄后調控的重要分子機器pre-mRNA 3'末端加工復合體參與種子休眠調控。復合體成員FIP1正調控種子休眠，而另一成員CFIm59負調控種子休眠；CFIm59調控種子休眠依賴于FIP1，FIP1可能是pre-mRNA 3'末端加工復合體參與調控種子休眠的關鍵因子。

研究人員發現，FIP1主要在種子中表達，其功能缺失導致種子休眠水平顯著降低、種子萌發對脫落酸極不敏感。遺傳分析發現，種子休眠關鍵基因的雙突變體cyp707a2 dog1-5能完全抑制fip1種子休眠表型，這表明FIP1通過ABA途徑和DOG1途徑調控種子休眠和萌發。

該研究闡述了擬南芥pre-mRNA 3'末端加工因子FIP1調控種子休眠和萌發的作用機制，對于解析種子休眠的形成具有重要的理論意義，同時為作物抗穗發芽定向育種提供了可能的基因資源。