生科院揭示蓝光和环境温度协同调控植物生物节律新机制

　　11月12日，国际学术期刊《植物细胞》（The Plant Cell）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所刘宏涛研究组题为Blue Light -and Low Temperature-Regulated COR27 and COR28 Play Roles in the Arabidopsis Circadian Clock 的研究论文，该文揭示了两个关键环境因子——蓝光信号和温度信号协同调控拟南芥生物节律的分子机制。

　　由于地球的自转，地球上的绝大部分生物都处在光照和温度周期性变化的环境之中，不同的生物体进化出了功能保守而又带有物种特异性的生物节律机制以适应不断变化的环境条件。作为最重要的两种环境信号，光和环境温度是产生内源生物节律的主要输入系统。外源蓝光和温度信号如何相互作用进而协同调控内源生物节律亟待研究。

　　刘宏涛研究组的研究发现，蓝光可以抑制两个功能未知的基因COR27和COR28的表达，而低温可以诱导COR27和COR28的表达。COR27和COR28作为正调控因子调控开花时间，同时作为负调控因子调控植物抗冻性，说明COR27和COR28可能是植物平衡生长发育(开花)和抗冻性的关键组分。拟南芥的开花启始以及对冷冻胁迫的抗性都受到内源生物节律调控。进一步的研究表明COR27和COR28的表达受到了生物钟的调控，并且它们可以通过抑制生物钟中央振荡器核心基因PRR5以及TOC1的转录从而调控拟南芥的生物节律，COR27和COR28的功能缺失突变体具有更长的生物钟周期。这些结果说明外源环境信号通过调控COR27和COR28影响生物节律，进而平衡植物生长发育（开花）和抗冻性。

　　该研究得到了国家自然科学基金委员会和中科院等项目的资助。