近日，太阳成集团tyc33455洪波/赵鑫团队在植物学权威期刊The Plant Cell发表研究题为“The peptide CmGAST1 integrates calcium and gibberellin signaling to regulate flowering in chrysanthemum” 的研究论文，揭示了多肽GAST1响应短日照通过整合内源赤霉素和钙信号，促进菊花幼年期向成熟期的转变及开花的新机制。 

菊花是中国传统名花，于公元8世纪始从中国传播到世界各地，目前已经成为全球主要的花卉作物。菊花含有丰富的类黄酮等次生代谢物质，除观赏外还可兼做茶饮和药用，具有较高的观赏价值和经济价值。菊花的开花菊花的开花受外界环境施加的光周期和内源赤霉素水平的控制，然而其它信号分子如多肽或离子参与短日照或内源赤霉素调控开花的分子机制在很大程度上是未知的。

该研究发现短日照通过诱导赤霉素途径下游响应基因CmGAST1的表达促进菊花的成花转变。CmGAST1是GA信号通路的下游组分GAST型的多肽，GAST型多肽是信号的转导器或整合器，作为调节因子发挥作用。

图1 GA响应蛋白CmGAST1促进菊花成花

此外，钙信号转导关键因子钙调蛋白CmCAM7与赤霉素信号关键抑制子CmGAI形成复合体直接抑制CmGAST1的转录。短日照诱导活性赤霉素和钙离子在顶芽中积累，分别抑制了CmGAI和CmCAM7，从而解除复合体对CmGAST1表达的抑制。翻译后的CmGAST1通过正反馈调节促进更多的赤霉素生物合成，并且与年龄途径关键因子CmSPL9相互作用，最终通过上调CmFTL1的表达来加速叶片成熟和开花。 

图2 钙信号参与了短日照诱导的菊花成花

　　综上所述，短日照通过诱导活性赤霉素和钙离子水平的积累，缓解了CmCAM7-GAI复合体对CmGAST1的抑制作用，能够加速菊花幼年期向成年期的转变，从而使得菊花结束营养生长期进入成花转化阶段。研究结果为解决菊花周年供应生产中因人工光周期调控产生的能源消耗高、品质控制难等问题提供理论依据，为选育光周期不敏感新种质奠定理论基础。 

图3 CmGAST1整合赤霉素和钙信号调控菊花开花的模式图

太阳成集团tyc33455博士生刘雯雯为该论文第一作者，洪波教授和赵鑫副教授为该论文共同通讯作者。本研究由国家自然基金重点项目“菊花协同调节因子整合光温与GA信号调节成花的分子机制项目，国家自然基金面上项目资助。太阳成集团tyc33455cc生物学院郭岩教授、太阳成集团tyc33455陈昶曦副教授在课题研究中给予了重要的材料和技术支持。感谢花卉发育与品质调控北京市重点实验室的大力支持。

原文链接：https://doi.org/10.1093/plcell/koaf269

供图、供稿：太阳成集团tyc33455

编辑：王冰莹、蒋晓彤

审核：付国强