近日，南方科技大学生命科学学院杜嘉木教授课题组和北京大学现代农学院何跃辉教授课题组合作在国际学术期刊PNAS杂志上发表题为“TEM1 combinatorially binds to FLOWERING LOCUS T and recruits a Polycomb factor to repress the floral transition in Arabidopsis”的研究论文，揭示了具备高度特异性的转录因子TEM1通过对表观遗传调控系统的定位来调控植物开花的原理。

花期调控是植物由营养生长向生殖生长过渡阶段重要的调控过程。植物只有完成花期转变才能通过有性生殖产生后代。人们食用的水稻、小麦、玉米等主要粮食作物和大部分水果等果实、种子，均需要通过开花进入生殖生长以后才可以正常生产。因此花期调控不仅是植物繁殖重要的生物学过程，更是确保农业生产稳定的重要调控环节。

植物通过对外部环境信号（如光周期、温度等）和内部环境信号（如生物钟、激素水平等）做出及时、准确的响应，实现精准的花期调控。在模式植物拟南芥中，光周期途径、春化途径、自主途径、赤霉素途径等多种调控途径协同对花期进行调控。

拟南芥TEM1是一个转录抑制因子，参与光周期途径、赤霉素途径等多种花期调控途径。TEM1主要通过其AP2和B3两个DNA结合结构域，参与结合FT 5’-UTR区，然而其抑制开花的机制仍不清晰。本研究中，研究人员首先利用生化研究表明，TEM1的AP2和B3两个结构域可以大大提升整体对FT 5’-UTR的识别和结合能力。随后利用X射线晶体衍射方法解析了AP2和B3结构域分别与其靶标DNA的复合物结构，从分子层面解析了它们序列特异性识别DNA的机制（图1）。进一步合作研究发现，TEM1可以通过对FT 5’-UTR的结合招募组蛋白H3K27me3甲基化酶PRC2复合物，从而将抑制性的组蛋白标记H3K27me3添加在FT 5’-UTR区，造成FT表达的抑制，而抑制开花（图2）。整体上，本研究揭示了具备高度特异性的转录因子TEM1通过对表观遗传调控系统的定位来调控植物开花的原理。

杜嘉木课题组访问博士生胡泓淼和何跃辉课题组博士生田术为本文的共同第一作者。南方科技大学杜嘉木教授和北京大学何跃辉教授为该论文的共同通讯作者。上海同步辐射光源国家蛋白质设施（SSRF）为数据收集处理提供了支持。该研究工作得到了深圳市科创委重点项目、广东省植物细胞工厂分子设计重点实验室、国家自然科学基金委等相关经费的大力资助。

原文链接：

https://www.pnas.org/content/118/35/e2103895118

供稿：杜嘉木课题组

文字、图片：胡泓淼

通讯员：付文卿

审核：万峻