从20世纪30年代开始，科学家就已经知道植物开花时间是受一种源自叶子的长距离信号控制，但这种信号究竟是什么，长期以来一直是一个谜团。现在，欧洲科学家进行的一项最新研究确定了这种作为开花信号的关键蛋白质。《科学》杂志4月19日在线预先发表了这一研究成果。
此前的研究表明，植物的叶子能够感知白天的长短，从而对季节变化做出响应，激发一种长距离信号，并随着植物的脉管系统从叶子转移到茎鞘（shoot apex），产生开花现象。不过，这种信号的“身份”一直没有为科学家所知。
在由英国伦敦帝国学院（Imperial College London）和德国马普植物育种学研究所（Max Planck Institute for Plant Breeding Research in Cologne）的科学家进行的一项最新研究中，研究人员提出，这种开花信号是一种名为Flowering Locus T的蛋白质（简称FT蛋白），它源于相应的FT基因。
利用荧光蛋白对植物进行标记，研究人员追踪了FT蛋白通过植物脉管系统到达茎鞘，激活其他基因并引起植物开花的全过程。随后，科学家将两株植物进行嫁接，只有其中一个含有FT基因。研究最终发现，在一株植物叶子中产生的FT蛋白能够转移到另一植株体内。
此前的研究已经表明，植物叶子在白昼长度变化的影响下可使一种名为CONSTANS的基因得到表达，进而开启FT基因，产生FT蛋白。
领导该研究的伦敦帝国学院生物系教授Colin Turnbull表示，“这一研究成果可谓是植物学上的重大突破……在过去几十年里，已经有数个实验都有激动人心的发现，结论都指向FT基因在控制开花时间上的关键作用。现在，我们能够追踪FT蛋白从叶子产生到目的地茎鞘起作用的整个过程，并对植物对白昼长短的响应做出较为合理的解释。”
Turnbull同时指出，日本也在最近的研究中发现了水稻的相似机制，这对控制农作物开花的时间将具有重大意义，比如延长作物种植季节或者对农作物进行改造，使其更好地适应气候变化。
原始出处:
Published Online April 19, 2007
Science DOI: 10.1126/science.1141752
Reports
Submitted on February 27, 2007
Accepted on April 6, 2007
FT Protein Movement Contributes to Long-Distance Signaling in Floral Induction of Arabidopsis
Laurent Corbesier 1, Coral Vincent 1, Seonghoe Jang 1, Fabio Fornara 1, Qingzhi Fan 2, Iain Searle 1, Antonis Giakountis 1, Sara Farrona 1, Lionel Gissot 1, Colin Turnbull 2, George Coupland 1*
1 Max Planck Institute for Plant Breeding Research, Carl von Linne Weg 10, D-50829 Cologne, Germany.
2 Division of Biology, Imperial College London, Wye Campus, Wye, Kent TN25 5AH, UK.
* To whom correspondence should be addressed.
George Coupland , E-mail: coupland,mpiz-koeln.mpg.de
In plants, seasonal changes in day length are perceived in leaves and initiate long-distance signaling that induces flowering at the shoot apex. The identity of the long-distance signal is unknown. In Arabidopsis activation of FLOWERING LOCUS T (FT) transcription in leaf vascular tissue (phloem) induces flowering. We show that FT mRNA is required only transiently in the leaf. In addition, FT fusion proteins expressed specifically in phloem cells move to the apex and move long distances between grafted plants. Finally, we provide evidence that FT does not activate an intermediate messenger in leaves. We conclude that FT protein acts as a long-distance signal that induces Arabidopsis flowering.
