生科院揭示藍光和環境溫度協同調控植物生物節律新機制

　　11月12日，國際學術期刊《植物細胞》（The Plant Cell）在線發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所劉宏濤研究組題為Blue Light -and Low Temperature-Regulated COR27 and COR28 Play Roles in the Arabidopsis Circadian Clock 的研究論文，該文揭示了兩個關鍵環境因子——藍光信號和溫度信號協同調控擬南芥生物節律的分子機制。

　　由于地球的自轉，地球上的絕大部分生物都處在光照和溫度周期性變化的環境之中，不同的生物體進化出了功能保守而又帶有物種特異性的生物節律機制以適應不斷變化的環境條件。作為最重要的兩種環境信號，光和環境溫度是產生內源生物節律的主要輸入系統。外源藍光和溫度信號如何相互作用進而協同調控內源生物節律亟待研究。

　　劉宏濤研究組的研究發現，藍光可以抑制兩個功能未知的基因COR27和COR28的表達，而低溫可以誘導COR27和COR28的表達。COR27和COR28作為正調控因子調控開花時間，同時作為負調控因子調控植物抗凍性，說明COR27和COR28可能是植物平衡生長發育(開花)和抗凍性的關鍵組分。擬南芥的開花啟始以及對冷凍脅迫的抗性都受到內源生物節律調控。進一步的研究表明COR27和COR28的表達受到了生物鐘的調控，并且它們可以通過抑制生物鐘中央振蕩器核心基因PRR5以及TOC1的轉錄從而調控擬南芥的生物節律，COR27和COR28的功能缺失突變體具有更長的生物鐘周期。這些結果說明外源環境信號通過調控COR27和COR28影響生物節律，進而平衡植物生長發育（開花）和抗凍性。

　　該研究得到了國家自然科學基金委員會和中科院等項目的資助。