近日，我室王海洋教授团队发表在PLANT CELL期刊，题目为“The evening complexpromotes maize flowering and adaptation to temperate regions”的研究论文，成功入选为30篇“2023年度中国植物科学重要研究进展”。该成果经《植物学报》编委会投票评选。

2023年中国科学家在植物科学主流期刊发表的论文数量相比2022年大幅提高。据《植物学报》不完全统计, 2023年中国植物科学家在Science、Cell、Nature及其子刊(Nature Plants、Nature Genetics、Nature Communications)和PNAS期刊上发表的论文总数为248篇, 与2022年(163篇)相比增长约52%, 而在Cell、Nature和Science三种国际综合性学术期刊发表论文数量略有增长, 为25篇(2022年为22篇); 在Molecular Plant (MP)、Nature Plants (NP)、The Plant Cell (PC)、Plant Physiology (PP)和The Plant Journal (PJ)五种植物科学主流期刊上发表论文815篇, 与2022年(709篇)相比增长15%。近3年的统计数据显示, 2022年中国科学家在上述5种植物科学主流期刊上发表的论文数占这些期刊发表论文总量约52%, 2023年增长至约56%, 已连续5年(2019–2023年)位居世界第1 (数据来源: Web of Science核心合集)。

《植物学报》发表主编评述，总结了2023年度我国植物科学研究取得的成果, 并简要介绍了30项有代表性的重要进展。助力科研人员了解我国植物科学的发展态势, 进而思考如何更好地开展下阶段研究和服务国家重大战略需求。

附：论文简介

EC复合体促进玉米开花和温带适应机制

生物钟是调控作物光周期敏感性的关键内在计时机制, 近期我国植物科学家在生物钟组分调控玉米的纬度适应性方面取得重要进展。作为短日照植物的玉米起源于墨西哥热带地区的大刍草, 在驯化完成后发生了向温带地区的剧烈扩张, 目前世界范围内约80%的玉米种植于温带地区。在从热带向温带扩张过程中, 玉米对光周期的敏感性减弱, 但其纬度适应性的进化机制及相关重要基因还不清楚。王海洋研究组与王宝宝研究组合作, 利用正向遗传学方法鉴定到1个控制玉米开花的主效QTL——qFT3_218, 并推测拟南芥ELF3的同源基因ZmELF3.1可能为候选基因。分子生物学证据表明, 玉米ZmELF3.1和ZmELF3.2可与拟南芥ELF4在玉米中的同源蛋白ZmELF4.1和ZmELF4, 及拟南芥LUX在玉米中的同源蛋白ZmLUX1和ZmLUX2互作形成生物钟的EC复合体。表型分析发现,ZmELF3.1/ZmELF3.2功能冗余地调控开花时间, 其中ZmELF3.1起主要作用, ZmLUX1/ZmLUX2也参与玉米的开花调控。机制研究发现, 玉米EC复合体可直接结合在ZmCCT9、ZmCCT10、ZmCOL3、ZmPRR37a和ZmPRR73基因的启动子上抑制其表达, 进而解除对成花素基因ZCN8、ZCN7和ZCN12的抑制, 促进玉米开花。对45个玉米自交系高质量基因组进行分析, 发现ZmELF3.1上游启动子区存在2个紧密连锁的逆转录转座子NonLTR/L1以及LTR/Gypsy。这2个转座子可共同促进ZmELF3.1的表达, 包含这2个转座子的玉米品种主要在高纬度地区种植, 而不含这2个转座子的玉米品种主要在低纬度地区种植, 部分解释了玉米对温带高纬度地区的适应性, 并为玉米纬度以及海拔高度的适应性提供了可用的遗传改良靶点(Zhao et al., 2023b)。