New Phytologist | 苏诗豪课题组揭示夏堇花冠脱落的新机制

       植物脱落是指叶、花、果实、种子等器官与母体分离的生物学现象，是植物响应内外环境变化的重要策略（Li and Su, 2024）。从生态学视角看，脱落是植物繁殖成功的关键：成熟果实脱落促进种子传播，衰老器官脱落则优化资源分配。然而，在农业生产中，落花落果是普遍存在的难题，不仅严重降低农作物产量，还导致植株养分流失，影响花果品质，造成重大经济损失。

       近日，我院苏诗豪课题组在New Phytologist上发表了题为“ An ALOG transcription factor targets a TALE homeobox gene during corolla abscission in Torenia fournieri ”研究论文，揭示了植物特异的ALOG转录因子的全新功能——通过激活脱落核心TALE基因从而介导了花冠的脱落。

不同基因型夏堇的花部形态

       ALOG基因编码植物特异性转录因子，这类因子广泛参与陆生植物的各个发育过程。然而，ALOG转录因子的直接下游靶基因仍不清楚。本文研究并揭示了夏堇（Torenia fournieri）中ALOG蛋白TfALOG3在其花冠脱落中的新功能。苏诗豪课题组先前的研究表明，TfALOG3通过招募BLADE-ON-PETIOLE（BOP）同源蛋白TfBOP2，从而调控花冠近轴区域的分化（Su et al., 2023）。此课题组这里发现BOP-ALOG复合物成员还参与调控夏堇花冠的脱落。通过DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和转录组测序（RNA-seq）方法，鉴定了一个TfALOG3的直接下游靶基因TfATH1。TfATH1在包含花冠近轴区域在内的位置特异表达，而TfALOG3可以结合到TfATH1的启动子区域从而激活其转录。TfATH1的CRISPR/Cas9功能缺失突变体的花冠脱落异常，且有相似的离区分化缺陷表型。此研究揭示了ALOG作为转录因子通过激活下游脱落关键基因TfATH1的表达，从而参与调控花冠的脱落过程。

       我院硕士生李佳惠子和李秉厚、博士生周煊为论文共同第一作者，苏诗豪和孙宇飞副教授为论文共同通讯作者，本科生马晓芳和谢若瀚副教授参与了论文部分研究工作。本研究得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金和深圳市自然科学基金等项目资助。

       论文网址链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70291

初审：苏诗豪     审核：辛国荣     终审：肖仕