近日，北京市农林科学院蔬菜所白菜课题组在Nature Communications发表了题为Temperature-Dependent Jumonji Demethylase Modulates Flowering Time by Targeting H3K36me2/3 in Brassica rapa的研究论文，系统解析了BrJMJ18在高温胁迫下稳定白菜类作物花期的分子机理。

随着温室效应的加剧，全球气温持续升高，高温胁迫已成为制约农业发展的主要因素。白菜作为我国种植面积最大的蔬菜作物，是城乡居民的“当家菜”，也是乡村振兴的支柱产业。白菜性喜冷凉，高温胁迫引发的发育不良、提早抽薹等现象，会大幅降低其产量和品质，严重威胁到周年供应和稳产保供。近年来，我国夏季高温屡次突破历史极值，挖掘耐热基因，增强高温耐抽薹性，已成为白菜作物改良的迫切需求。

该研究从耐热性较强、不需春化即可开花的白菜类作物亚种—菜心入手，通过对不结球白菜自然群体的规模重测序和驯化选择分析，揭示了不结球白菜的驯化历程，发现组蛋白H3K36me2/3去甲基化酶BrJMJ18增强了白菜在高温胁迫下的花期稳定性。常温下，BrJMJ18直接与BrFLC3的染色质结合，去除H3K36me2/3修饰，抑制BrFLC3表达，促进开花；高温胁迫下，BrJMJ18从BrFLC3染色质上解离，解除表达抑制，转而调控叶绿素合成和细胞分裂，抑制过早开花的同时促进营养生长。菜心型变异的BrJMJ18对下游调控基因的染色质结合具有温度特异性，这种温度依赖的调控使其在在常温下不影响植物正常生长，而在高温下增强了植株的耐高温性，这对提高作物对极端环境的耐受性方面具有广阔的应用前景。

BrJMJ18的工作模型

蔬菜所辛晓云为该论文的第一作者，苏同兵、于拴仓和张凤兰研究员为通讯作者，该研究得到了十四五重点研发计划，国家自然科学基金，院创新能力建设和院杰出科学家培育等项目的资助。

该团队多年来专注高产、优质、多抗、耐抽薹白菜品种的培育，利用驯化选择分析、图位克隆等正向遗传学手段，结合基因编辑、超表达植株构建，成功鉴定了一批白菜抽薹、抗病、抗逆及形态建成的关键调控基因，研究成果先后发表在Nature Genetics，Molecular Plant，Cell Reports等杂志上。因开展工作需要，现诚聘博士后研究人员3名，热忱欢迎有志于白菜功能基因组研究的青年才俊加入我们的队伍。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49721-z

文章来源：植物生物技术Pbj