Nature子刊：揭秘開花分子時鐘

　　鮮花不僅吸引眼球，還吸引著蜜蜂等傳粉者。植物需要最大程度的利用傳粉者來進行繁殖，開花的時機也就對植物及其產量有重大影響。人們一直認為外界環境的光和溫度是控制開花的主要因素。然而，冷泉港實驗室CSHL的助理教授Zach Lippman博士及其同事在Nature Genetics雜志上發表了新研究，揭示了一個鮮為人知的開花機制。

　　研究人員使用番茄作為模式生物，發現如果開花時機缺乏控制，開花程序進行太快，就會導致每個枝條上只開一朵花(通常是7至10朵)。相反，如果開花進程減慢，就能開更多花，也就意味著有更多的果實。對番茄開花機制的解析，將有助于提高重要農作物的產量。

　　在開花過程中，植物會形成花序，這些結構源自植物分生組織中的一小群干細胞。當植物感知到光照或溫度信號，就在分生組織形成花或葉。研究人員分析了番茄開花過程中涉及的上千個基因，終于揭示了調控番茄生成分支花序或不分枝的“分子時鐘”。在這項新發表的研究中，他們闡述了該時鐘中的關鍵基因。

　　“植物何時何地從長葉轉變為長花，這需要精確控制時機，”Lippman說。“我們知道開花過程受到溫度和日長等環境因素的調控，這只是調節開花時機的一方面，我們發現還存在一個鮮為人知的新機制。”

　　研究人員指出，這一新機制中的關鍵基因是TMF(TERMINATING FLOWER)，當它發生突變時，番茄就會由通常的復花序轉變為單花序。盡管幾十年來人們已經在擬南芥、水稻和玉米等多個植物系統中深入研究了開花過程及其涉及的基因，人們此前并不知道TMF基因在植物生長中有如此重要的作用。

　　研究顯示，TMF調控著一條控制開花時機的新通路。TMF突變使植物誤以為已經到了開花的時間，而實際上植物還處于長葉子的階段。開花過程是受到嚴密調控的，TMF功能缺失時會使整個機制紊亂。當外部的光照和溫度還沒有達到讓植物開花的條件時，植物還是會啟動開花程序。由此看來，TMF是開花過程中的內部檢驗點，研究人員指出它的正常功能是延緩開花進程。

　　如果植物開花太快，其葉片就可能難以為花朵和果實提供足夠的能量。不過研究人員指出，有些植物正是利用這一機制來調整自己花序上花朵的數量。在自然界中，一些植物可能開花較少反而更成功。

　　番茄所屬的茄科包含有各種花序，這也是研究人員選取番茄作為模型的原因。他們希望通過了解控制開花的遺傳學開關，幫助人們改造并提高番茄等作物的產量。