苹果（Malus domestica Borkh.） 是世界温带地区的主要果树作物，我国苹果的种植面积和产量均居世界首位，规模优势非常突出。但单产和果园效益与世界先进生产国还有较大差距。花芽分化是决定苹果实现高产、稳产和优质的关键。生产上，一些苹果品种如‘富士’普遍存在花芽形成困难，大小年结果严重的现象，成为制约我国苹果产业的优质高效生产的制约因素之一，因此，深入解析苹果花芽分化的调控机制具有重要的理论和实践意义。

苹果成花过程一般持续两个连续的季节，主要包括成花诱导、成花起始、花发育三个阶段。其中，成花诱导过程是成花转变最关键的阶段，主要受环境因素（如日照长度、环境温度）及内源信号（如植物年龄、激素水平和碳水化合物）等多种途径精细调控。FT (FLOWERING LOCUS T)和TFL1 (TERMINAL FLOWER1)是两个成花关键基因，但是二者的功能截然相反，FT促进成花，而TFL1抑制成花。FT和TFL1的内在平衡对于决定芽分化的命运（分化为叶芽或是花芽）起着至关重要的作用。然而，关于这种动态平衡建立和维持的机制仍然知之甚少。

近日，西北农林科技大学西北旱区果树发育生物学团队张东教授课题组在Plant Physiology在线发表了题为“FLOWERING LOCUS T1 and TERMINAL FLOWER1 regulatory networks mediate flowering initiation in apple”的研究论文，揭示了MdbHLH48-MdFT1/MdTFL1-MdWRKY6模块调控苹果花芽形成的新机制。

该研究发现在苹果成花诱导阶段MdFT1和MdTFL1表达模式呈现相反趋势：MdFT1基因上调表达，而MdTFL1基因下调表达。分子互作实验证明MdFT1和MdTFL1这两个基因的转录直接受到转录因子MdbHLH48的调控。在拟南芥和番茄中异源过表达MdbHLH48促进转基因植物提前开花。有趣的是，MdbHLH48发挥双重转录调控作用，能够直接结合并激活MdFT1转录，而抑制MdTFL1基因转录。进一步的研究发现，MdFT1和MdTFL1能够与MdWRKY6蛋白竞争性相互作用，分别形成成花激活复合物和成花抑制复合物，进而促进和抑制下游靶基因AFL1（开花整合基因LFY的同源基因）的表达，最终调节苹果花芽的形成。

综上，该研究揭示了MdbHLH48-MdFT1/MdTFL1-MdWRKY6模块对苹果成花诱导的精细调控，为理解其他果树的花芽形成机制提供了新的思路。

西北农林科技大学张东教授团队长期致力于苹果花芽分化生理分子机制与调控研究。西北农林科技大学园艺学院左希亚博士后为论文第一作者，张东教授和邢利博副教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省科技重大专项、中国博士后科学基金、国家苹果产业技术体系等项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiae086