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2025年12月11日，北京大学现代农学院、北大-清华生命科学联合中心PI何跃辉教授应邀为生命科学前沿课程开展讲座，其报告主题为植物的记忆：越冬记忆（春化作用）的分子与表观遗传调控机制。在本次报告中，何跃辉教授阐述了植物如何通过表观遗传机制感知、记忆低温信号，并最终调控开花时间的分子网络，揭示了温带植物适应季节变化的精巧策略。

春化作用是越冬植物如小麦、油菜等必须经历持续低温才能开花的适应策略，其核心在于通过表观遗传方式沉默开花抑制基因FLC。在持续低温作用下，茎尖分生组织启动一系列精准调控事件，其中VIN3基因在低温下特异性表达，进而引导PRC2复合体在FLC基因位点沉积H3K27me3这一抑制性组蛋白修饰。该过程依赖于位于FLC基因附近的冷记忆元件，该区域通常处于兼具激活与抑制标记的二价染色质状态，便于植物快速响应低温信号。EBS蛋白作为识别二价状态的关键“读取器”，帮助修饰系统精准定位并建立稳定的沉默标记。当低温结束后，H3K27me3修饰从CME区域逐渐扩散至整个FLC基因域，并在后续细胞分裂中稳定遗传，从而使植物在温度回升后仍能保持“低温记忆”，适时启动开花程序。

为避免后代植物错误继承开花抑制状态，春化诱导的FLC沉默必须在种子发育过程中被系统擦除。这一重置过程主要发生在胚胎发育的成熟阶段，由多类转录因子与信号通路协同完成。NF-Y复合物作为先锋因子率先结合FLC启动子区域，促进染色质开放，为后续激活因子创造条件。随后，一类具有B3结构域的蛋白质，在种子中特异性表达，通过拮抗PRC2复合体的抑制功能，推动FLC重新激活。同时，脱落酸信号通路在种子成熟晚期进一步增强FLC表达，确保幼苗在萌发后维持营养生长状态，不会过早开花。这一精密的重置机制保障了每一代植物都能独立感知环境信号，实现生命周期与季节节律的同步。

对春化机制的深入解析不仅增进了人们对植物环境适应能力的理解，也为作物遗传改良与农艺调控提供了新的思路。通过编辑春化相关基因如FLC或VIN3，可培育出适应不同气候条件与种植制度的新品种。对表观记忆重置机制的掌握，则有助于设计遗传稳定性更高、跨代行为更可控的转基因植株。此外，春化通路与脱落酸、光周期和温度信号的交叉互作，为构建智能响应型作物生长调控系统提供了潜在靶点。这项研究也体现了长期聚焦核心科学问题、结合前沿表观基因组与基因编辑技术开展机制解析的科研路径。

植物春化作用是一个整合了低温感知、染色质重塑、细胞记忆与跨代重置的多层次表观遗传调控过程。该系统不仅展现了植物在演化中形成的精密环境适应机制，也为未来开展分子设计育种和作物适应性改良提供了坚实的理论依据与工具储备。随着基因编辑与表观调控技术的不断发展，对春化作用的深入研究将继续推动植物科学迈向更精准、更智能的农业应用时代。