玉米起源于热带，经长期驯化后成功实现“北伐”，如今全球70%的种植区域集中在温带。然而，一个关键科学挑战始终制约其发展：如何降低玉米对日照长短（光周期）的敏感依赖？玉米基因库蕴藏着丰富潜力，热带玉米的优异基因资源，对提升温带玉米产量、优化品质具有重要价值。但长期以来，玉米引种过程中的光周期敏感性问题，始终是阻碍热带优良基因“为我所用”的棘手难题。而蓝光——正是打破这一困局的关键！作为一种高能光线，蓝光穿透力强，可以通过植物“光感受器”调控多项生物学过程，对玉米适应温带新环境起到决定性作用。破解光周期敏感性的调节机制，既是解锁热带玉米优良种质资源潜力、培育更广适性品种的核心，更是探索植物生命奥秘的关键密钥！

近日，玉米研究所副教授吴锋锴以第一作者在植物学顶级期刊The Plant Cell（IF=11.6）在线发表了题为《The Blue Light Receptor ZmFKF1a Recruits ZmGI1 to the Nucleus to Accelerate Shoot Apex Development and Flowering in Maize》（蓝光受体ZmFKF1a招募ZmGI1细胞核定位并促进玉米茎尖发育和早花）的研究论文。该研究首次揭示蓝光受体ZmFKF1a促进玉米开花的新机制，为解决玉米温带引种的光周期难题提供了重要理论支撑。

ZmFKF1a促进玉米茎尖发育导致提早开花的调控模式图

研究发现蓝光受体ZmFKF1a的节律表达，受Evening Complex（EC）组成成分ZmLUX2的精准调控。ZmFKF1a与ZmGI1相互作用，并扮演“搬运工”角色，在蓝光依赖的前提下，主动促进ZmGI1蛋白向细胞核内富集。进入细胞核后，ZmGI1通过直接结合玉米成花转变关键基因ZMM4（MADS-box成员）的调控区域，启动该基因的表达激活，进一步推动玉米茎尖分生组织发育进程，最终实现开花时间的显著提前。这一发现的核心突破在于发掘出一条全新的“ZmLUX2–ZmFKF1a–ZmGI1–ZMM4”分子调控模块：该模块不依赖于传统植物开花调控中的FT/ZCN基因通路，而是特异性响应蓝光信号，为解析植物光信号调控开花的分子网络提供了全新视角。更具应用价值的是，在光周期敏感的热带玉米自交系中开展的功能验证显示：过表达ZmFKF1a不仅能显著缩短热带玉米的生育期，还能同步提高产量，为热带玉米优良种质资源向温带地区的高效利用、以及广适性高产玉米品种的培育提供了关键基因资源与理论依据。

四川农业大学吴锋锴副教授、在读博士生康妍和已毕业博士刘玲（现宜宾学院副教授）为该论文的共同第一作者，四川农业大学卢艳丽教授为该论文通讯作者，国际玉米小麦改良中心张学才研究员、中国农业科学院作物科学研究所杜庆国副研究员。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和四川省自然科学基金等项目资助。