Research Abstract
シロイヌナズナのフロリゲンであるFTは、日周変動するリン脂質に結合し、開花を促進する
Arabidopsis florigen FT binds to diurnally oscillating phospholipids that accelerate flowering
2014年4月4日 Nature Communications 5 : 3553 doi: 10.1038/ncomms4553
シロイヌナズナのFTタンパク質はフロリゲン（花成ホルモン）の成分であり、光周性による開花促進シグナルを葉の伴細胞から茎頂へと輸送する。本論文では、FTタンパク質がホスファチジルコリン（PC）に特異的に結合することをin vitroで示した。遺伝子導入技術により茎頂分裂組織中のPC量をin vivoで上昇させると開花が促進されるが、PC量を低下させると開花が遅れるため、PC量が開花時期と関連することが示された。これらの形質転換植物ではFTのエフェクター遺伝子の発現が増大していたため、早咲きの表現型はFT活性と関連していると考えられる。茎頂分裂組織でFTとPCを同時に増加させると開花はさらに促進されたが、FTの機能を喪失させるとPC量の増加による早咲きの影響は弱まった。特定のPC分子種は日周変動をしており、夜間に豊富になるPC分子種はFTと結合しにくいリガンドであった。夜間に豊富になるPC分子種の量を日中に上昇させると、開花は遅くなった。以上のことから、FTは、日周変動するPC分子種に結合して開花を促進すると考えられる。
中村 友輝1,2,3,4, Fernando Andrés2, 金原 和江1, Yu-chi Liu1, Peter Dörmann3 & George Coupland2
- アカデミアシニカ植物及微生物学研究所（台湾）
- マックスプランク植物育種学研究所（独）
- 植物分子生理工学研究所、ボン大学（独）
- 独立行政法人 科学技術振興機構 さきがけ
Arabidopsis FT protein is a component of florigen, which transmits photoperiodic flowering signals from leaf companion cells to the shoot apex. Here, we show that FT specifically binds phosphatidylcholine (PC) in vitro. A transgenic approach to increase PC levels in vivo in the shoot meristem accelerates flowering whereas reduced PC levels delay flowering, demonstrating that PC levels are correlated with flowering time. The early flowering is related to FT activity, because expression of FT-effector genes is increased in these plants. Simultaneous increase of FT and PC in the shoot apical meristem further stimulates flowering, whereas a loss of FT function leads to an attenuation of the effect of increased PC. Specific molecular species of PC oscillate diurnally, and night-dominant species are not the preferred ligands of FT. Elevating night-dominant species during the day delays flowering. We suggest that FT binds to diurnally changing molecular species of PC to promote flowering.
