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植物的開花時間是怎麼決定的?

如果看過周帛暄老師的耐熱草莓的研究,這次聽到周老師的「花器形成基因在開花時間與花器結構上的應用潛力」演講,應該會很羨慕周老師總是有好吃的跟好看的實驗材料。

周老師以台灣百合(Lilium formosanum)與扇形文心(Erycina pusilla)為材料,從裡面找到與開花時間相關的基因:Constans-like (COL),研究COL家族與開花時間的關係。

植物如何決定要不要開花?植物的 ConstansCO)是一個轉錄活化蛋白,經由感應光以及接收生物時鐘過來的資訊,決定是否要下指令給下游如 FT、SOC1、LFY等蛋白質;因此當植物缺乏CO時會非常晚開花,而植物若表現過量的CO時則會提早開花。

除了CO,植物裡面還可以找到長得像CO的基因,被稱為COL。阿拉伯芥有32個,它們的功能非常不同,有些與開花時間一點關係也沒有。

那麼其他的植物呢?周老師從扇形文心的轉錄體中找到了12個COL基因,以過量表現與基因工程的方法,觀察這些COL基因對植物的影響。結果發現,有些與開花時間有關,但跟CO不一樣的是,有些COL會抑制開花。有意思的是,並不是在演化樹上關連比較近的COL就一定會有相似的功能喔!

至於台灣百合又是另一個故事了,周老師用分子生物學的技術釣出了7個與花器形成相關的MADS-box基因,經過試驗的結果發現,這些基因都與花器形成相關,有些管花瓣的形成、有些管花蕊的形成,不過也有對頂芽優勢有影響的!

雖然我們聽完以後都很羨慕周老師有草莓可以吃還有花可以賞,但是周老師說:在他的實驗室工作「很辛苦」!所以有膽就放馬過來吧!