近日，永利hb99402王长泉教授团队在The Plant Journal杂志发表了题为“Telo boxes within the AGAMOUS second intron recruit histone 3 lysine 27 methylation to increase petal number in rose (Rosa chinensis) in response to low temperatures”的研究成果，该研究从月季Rosa chinensis‘Old Blush’的AGAMOUS基因中鉴定到Telo boxes在低温下招募H3K27me3修饰，随后抑制AGAMOUS表达使得月季在低温下花瓣数目增加。
月季四季连续开花，其花色艳丽、花型丰富、寓意美好，是最受欢迎的花卉之一。其中，月季的花型极为丰富，可分为单瓣型、半重瓣型、半剑瓣型、绒球型等十余种。其中重瓣型月季品种花瓣数目较不稳定，受环境变化影响很大，但是其具体调控机制尚不明确。
该研究首先通过不同温度处理，确定了月季花瓣数目随着温度降低而逐渐增加，即花瓣数与环境温度负相关。随后通过对花发育相关基因进行荧光定量分析，发现月季中AGAMOUS基因表达水平随温度降低而显著降低。进一步研究发现，AGAMOUS表达水平受内含子影响，且AGAMOUS第二个内含子中的Telo boxes对其温度响应是必须的。
在拟南芥中，Telo boxes能够招募PRC2复合体对靶基因进行H3K27me3修饰。因此，该团队通过ChIP-PCR实验，进一步发现AGAMOUS的表达与H3K27me3修饰水平负相关。进一步实验表明，AGAMOUS第二个内含子中的Telo boxes能够与TRB蛋白结合，且TRB蛋白能与PRC2复合体中的核心组分CLF直接互作，从而实现了其对PRC2复合体的招募，进而实现低温下H3K27me3修饰。
基于上述研究结果，论文提出了AGAMOUS内含子响应温度信号，调控月季花瓣数目的工作模型。AGAMOUS内含子通过Telo boxes响应低温信号，Telo boxes与CLF-TRB蛋白复合体结合，招募H3K27me3修饰，进而抑制了AGAMOUS表达，导致低温条件下月季花瓣数目的增多。
图1 低温条件下H3K27me3修饰调节月季花瓣数量的模型
永利hb99402王长泉教授和刘金义副教授为该论文的共同通讯作者，助理研究员陆俊、博士生王伟男、范春国为本文的共同第一作者，钟山青年研究员孙晶晶和博士生袁国振及硕士研究生郭雨含、郁昕雨和常宇飞参与了部分研究。本项目受到国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家种质创新重点实验室开放课题和博士后基金等项目的资助。
永利hb99402月季研究团队致力于月季种质资源收集、评价与功能基因挖掘，利用多组学技术挖掘到20多个月季特色功能基因，创制了100多份月季新种质，在光周期、温度和激素调控月季生长发育等研究方面取得重要进展，在Plant Physiology、Horticulture Research、The Plant Journal、Journal of Experimental Botany等期刊发表研究论文10余篇。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16691
