作物开花作为营养生长向生殖生长的关键转折点，直接决定最终产量与品质。最新研究表明，这一过程并非简单的日照触发，而是由光周期信号、植物激素、生物钟调控及逆境响应共同构成的精密网络系统。
2025年12月09日, 新葡的京集团350vip8888官网张立武教授团队在国际期刊《工业作物与产品》（Industrial Crops &Products）在线发表了题为“大田作物光周期调控开花：机制与非生物胁迫的关联（Photoperiodic flowering in field crops:Mechanisms and the link to abiotic stresses)”综述论文，系统解析了作物光周期开花机制与逆境响应的内在联系。
在拟南芥等模式植物中，CONSTANS（CO）蛋白作为光信号整合器，在长日照条件下激活“成花素”FLOWERING LOCUS T（FT）基因表达，其蛋白产物转运至茎顶端启动开花程序。水稻作为短日照植物，其同源基因Hd1（CO）和Hd3a（FT）发生关键演化。大豆凭借光周期敏感性基因（如E系列基因）的自然变异，实现广纬度适应性。
生物钟节律精准调控光信号元件表达，确保作物在正确时间解读日照长度。赤霉素（GA）等激素途径与光周期通路存在广泛交叉调控。面对高温、干旱、盐碱等胁迫，作物可启动“胁迫诱导开花”策略，生物钟在此过程中协调正常发育与应急响应。
该论文为气候智慧型作物育种提供了理论框架，如：通过CRISPR基因编辑技术精准调控CO、FT等开花相关核心基因的表达水平；整合多组学数据（包括基因组、转录组及表型组）构建特定环境胁迫下的作物开花调控网络模型；进而设计出对光周期、温度等气候信号响应更为灵敏且具有环境适应稳健性的新型作物开花调控通路。
麻类作物作为全球第二大天然植物纤维来源（仅次于棉花），是具有重要经济价值的多用途工业原料。其在纺织、国防、生态建设等领域发挥着不可替代的作用。黄麻、红麻和籽用大麻等短日照麻类作物，以收获韧皮部纤维或种子为主要栽培目的。短日照条件下，品种对光周期反应敏感是导致其早花减产的重要因素。因此解析作物光周期开花机制与逆境响应内在联系，对麻类作物光周期调控开花机制的解析及光周期钝感品种的选育具有重要意义。
新葡的京集团350vip8888官网麻类研究室坚持了70余年的麻类作物遗传育种与综合利用研究。这是继发表在《Plant Biotechnology Journal》（2020和2021）、《Plant Communications》（2024）、《Plant Journal》（2024）、《Crop Journal》（2024）、《Horticulture Research》（2025）期刊论文的又一力作。本论文的共同第一作者为新葡的京集团350vip8888官网农学院的Zonera Arshad（新葡的京集团350vip8888官网2023级博士研究生）和李秦（原2021级博士研究生，现就职于广西大学博士后流动站）。通讯作者为张立武教授。该研究获得国家自然科学基金、福建省自然科学基金以及国家现代农业产业技术体系建设专项等项目资助。
Zonera Arshad（后排左二）、李秦（后排左四）、张立武（通讯作者，前排左六）
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.122424