研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理

近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1蛋白与FHY3 和FAR1蛋白互作协同调控CCA1节律性表达,使其在凌晨达到峰值。王海洋供图 论文通讯作者王海洋告诉《中国科学报》,生物钟即生物体内各种生理生化活动均以24小时为周期的节律性变化。植物利用体内的生物钟来感知外部的环境变化,如光照和温度等,从而识别昼夜和季节的变化,相应的改变自身的生长和发育状况,使之与外界环境的变化同步,增强对环境的适应力和竞争能力。 以拟南芥为例,生物钟的核心结构即中央振荡器,由三个核心因子组成,其中CCA1和LHY为早晨基因,它们编码两个同源的MYB类转录因子。CCA1LHY可以与特定的DNA序......阅读全文

研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理

  近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1

中科院植物所揭示光温信号整合机制

记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员林荣呈率领的研究团队发现一个参与植物光信号转导的新因子,加深了人们对植物如何适应光-温环境、调控生长发育的认识,对于农业生产具有潜在应用价值。相关成果于近日发表在国际学术期刊《分子植物》上。 研究人员在前期工作基础上,克隆出一个名为EPP2的基

植物所等发现生物钟反馈调节远红光受体phyA的分子机制

光信号与生物钟之间存在密切互作关系:一方面,光是重要的生物钟授时因子,光信号通过与生物钟核心振荡器的多层级互作,驯导生物钟,使植物生长和代谢的昼夜节律性与环境光周期同步,从而达到最优化的生长;另一方面,植物光信号又在时间维度受到生物钟的严格调控。例如,植物的远红光受体phyA在转录和蛋白水平都受到生

新发现:植物生物钟调控因子

  为了适应地球自转引起的环境周期性变化,地球上几乎所有的真核生物都进化出了内源计时器——生物钟,它可以维持细胞内近24小时的基因表达节律性以适应环境中光温因子的昼夜动态变化。生物钟参与调控植物体内几乎所有的生长发育和代谢过程,如光周期依赖的开花时间、发育、叶片衰老,以及植物对生物与非生物胁迫的响应

植物所揭示新的植物生物钟周期精细调控因子

  生物钟作为植物细胞内在计时机制,通过协调基因表达的节律性和代谢稳态等,使植物更好地适应地球自转和公转引起的昼夜性和季节性环境变化。当植物内源生物钟系统和外界光-暗周期相一致时,植物会获得最佳生长,因此,维持较为稳定的生物钟周期对植物生长发育至关重要。  近期,中国科学院植物研究所王雷团队发现一类

我国学者在植物光信号转导领域取得新进展

图 CRY2在不同生长时期、光照环境、部位以不同的状态协调植物生长发育  在国家自然科学基金项目(批准号:32330006、32150007、31825004)等资助下,深圳大学刘宏涛教授团队在植物光信号转导研究方面取得新进展,相关成果以“拟南芥蓝光受体CRY2在黑暗中抑制根伸长(The Arabi

信号“压力过大”植物

这一发现涉及到一种被称为活性氧(ROS)的分子的集合,它是由任何需要氧气的东西产生的,比如动物、人类和植物。但密歇根大学的罗恩·米特勒发现了活性氧的补救性质——它们作为一种交流信号的作用,可以表明植物是否承受了压力。在农业、食品和自然资源学院任职的米特勒说:“当高温和干旱的压力因素叠加在一起时,植物

植物补光灯

  植物都需要阳光的照射才能生长的更加茂盛。光对植物生长的作用是促进植物叶绿素吸收二氧化碳和水等养份,合成碳水化合物。但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长,人们掌握了植物对太阳需要的内在原理,就是叶片的光合作用,在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程,太阳光线就是光子激发的

科学家解析生物钟“早晨复合体”反馈调控远红光信号机制

植物作为固着生物,依赖其内源生物钟感知和预测因地球自转而产生的环境信号昼夜周期性变化,从而协调自身生长与发育进程。远红光受体光敏色素phyA在黎明时分被迅速激活,诱导大量基因表达并驱动显著的生理转变,因此被称为“黎明感受器”。有研究发现,phyA在时间维度的表达受到生物钟系统的严格调控,但生物钟介导

研究发现植物光信号转导及泛素连接酶激活新机制

  光提供了植物生长所需要的能量,同时作为核心环境信号因子调控着植物各个阶段的生长发育。此前,通过筛选与光受体相互作用的因子,人们鉴定到光信号通路的核心转录因子Phytochrome Interacting Factor 3 (PIF3)。  在暗中,PIF3稳定存在,利于植物在土壤等暗环境中的生长

植物所等发现植物免疫信号新组分

  在植物的免疫反应中,病原微生物可以通过向植物体内注射效应蛋白来抑制植物的免疫反应进而增强其致病性,而植物也相应进化出了一类核苷酸结合富亮氨酸重复结构域受体蛋白(nucleotide-binding leucine-rich repeat domain-containing receptor,NL

植物所等发现植物免疫信号新组分

  在植物的免疫反应中,病原微生物可以通过向植物体内注射效应蛋白来抑制植物的免疫反应进而增强其致病性,而植物也相应进化出了一类核苷酸结合富亮氨酸重复结构域受体蛋白(nucleotide-binding leucine-rich repeat domain-containing receptor,NL

研究揭示光温信号整合机制

  对于植物而言,光照与温度是两个非常重要的环境因子。植物能精确感知光照的波长、强度、周期等参数,并依据其变化动态调整自身的生长发育。同样,非胁迫的环境高温也调节植物的形态建成和开花等生长发育进程。近年来的研究发现,植物对光照和温度的响应存在偶联关系,但只找到了少数蛋白质在两者信号整合中发挥作用。因

CRY2介导蓝光与内源油菜素甾醇信号调控植物开花时间

  4月23日,New Phytologist 杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所刘宏涛研究组题为BES1 regulated BEE1 controls photoperiodic flowering downstream of blue light signal

研究揭示植物的光适应与捕光调节机制

  6月8日,《科学》(Science)期刊发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组、章新政研究组的合作研究成果,题为Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and

研究发现DNA甲基化修饰精准调控植物生物钟周期

  生物钟通过协调细胞内代谢和生理活动的节律性以适应由地球自转而产生的昼夜光温周期性变化,为植物生长发育提供适应性优势。在多种真核生物中均已发现组蛋白修饰可参与调控生物钟周期,但DNA甲基化作为表观修饰的另一重要类型,是否参与以及如何调控真核生物的生物钟尚不清楚。  中国科学院植物研究所研究员王雷研

植物所在植物光形态建成转录调控方面取得进展

  转录调控是生物体内由转录因子和其他调节蛋白协同或拮抗调控基因表达的重要生化机制。光信号是高等植物早期生长发育中光形态建成的决定性因素,其信号通路中光敏色素互作因子PIF为负向调控因子,HY5为正向调控因子。PIF和HY5分别是bHLH型和bZIP型转录因子,在植物生长发育及环境响应中具有广泛的功

植物所在植物光形态建成转录调控方面取得进展

  转录调控是生物体内由转录因子和其他调节蛋白协同或拮抗调控基因表达的重要生化机制。光信号是高等植物早期生长发育中光形态建成的决定性因素,其信号通路中光敏色素互作因子PIF为负向调控因子,HY5为正向调控因子。PIF和HY5分别是bHLH型和bZIP型转录因子,在植物生长发育及环境响应中具有广泛的功

光对植物生长的影响实验

实验方法原理光对植物生长的作用是多方面的。光不仅影响光合作用,而且对植物生长有着直接的作用。光抑制细胞伸长,而促进细胞的分化,对植株形态起范型作用。实验材料豌豆仪器、耗材培养缸暗室细砂恒温培养箱实验步骤一、材料、仪器设备1. 材料:豌豆或其他植物种子2. 仪器设备:培养缸,暗室,细砂,恒温培养箱二、

植物补光灯的发展状况

  最近几年随着农业生产力的提高,国内温室发展很快,其原因是:(1)国内为搞活花卉、瓜果和作物市场,采用温室生产反季节作物;(2)水稻及其它果实类蔬菜的春季育苗;(3)人工控制作物生长条件的高科技型植物工厂,实现无土栽培,绿色食品等的生态农业发展的需要等。  与此同时,世界各国也普遍采用现代化温室,

光对植物生长的影响实验

实验方法原理 光对植物生长的作用是多方面的。光不仅影响光合作用,而且对植物生长有着直接的作用。光抑制细胞伸长,而促进细胞的分化,对植株形态起范型作用。实验材料 豌豆仪器、耗材 培养缸暗室细砂恒温培养箱实验步骤 一、材料、仪器设备1. 材料:豌豆或其他植物种子2. 仪器设备:培养缸,暗室,细砂,恒温培

光对植物生长的影响实验

实验方法原理:光对植物生长的作用是多方面的。光不仅影响光合作用,而且对植物生长有着直接的作用。光抑制细胞伸长,而促进细胞的分化,对植株形态起范型作用。实验材料:豌豆仪器、耗材:培养缸                                                          

肝脏的昼夜节律以及饮食对其的影响

  在生物进化早期,生物体已经发展了一种高度保守的分子计时器,即生物钟系统,它使机体行为、生理呈现近似24h的节律。生物钟由中枢生物钟和外周生物钟组成,中枢生物钟位于下丘脑的视交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN),在眼部传来的环境明暗信息的强烈影响下,SCN作为“主生物

昆明植物所探索植物响应AHL信号刺激的内在机制

  一氧化氮(NO)与过氧化氢(H2O2)作为植物内重要的第二信使,调控植物对复杂环境的生理适应。环鸟苷酸(cGMP)也是一类重要的信号物质,参与一氧化氮与过氧化氢信号介导的诸多生理响应过程,但是在植物响应逆境刺激过程中NO、H2O2与cGMP 之间的精细网络调控尚需进一步探索。  AHL (N-a

中科院植物所发现生物钟调控叶片衰老新机制

  记者日前从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员王雷率领的团队以模式植物拟南芥为研究对象,发现了植物生物钟参与调控叶片衰老过程的有关机制。相关成果发表在最近的《分子植物》杂志上。  在拟南芥中,一个名叫“夜晚复合体”的组分是其生物钟的核心组分,由3种蛋白复合而成。研究人员发现,当“夜晚复合体”中任

Molecular-Plant:生物钟调控叶片衰老新机制

  生物钟是生物体为适应环境昼夜周期变化而进化出的协调细胞内基因表达、代谢网络调控的分子系统,调控植物的新陈代谢、生长发育等多个过程。生物钟使植物的内源节律与外部昼夜变化的光和温度等环境条件相协调,为植物的生长发育提供竞争性优势。叶片衰老过程能将营养和能量从衰老的叶片向正在发育的组织和器官转移,以便

科学家发现拟南芥生物钟核心振荡器调控通路

近日,华南农业大学生命科学学院教授黄巍团队研究发现拟南芥生物钟核心振荡器调控脱落酸以及抗冷信号新途径。相关成果发表于《植物、细胞与环境》(Plant Cell and Environment)。生物个体进化出适应环境的前瞻性调控机制即生物钟,对植物逆境胁迫响应至关重要。随着全球气候变化加剧,冷冻灾害

研究发现生物钟调控植物细胞自噬节律的新机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484587.shtm 近日,华南农业大学生命科学学院教授黄巍团队联合中山大学教授肖仕和德国马普学会分子植物生理研究所教授Bernd Mueller-Roeber,研究发现生物钟调控植物细胞自噬节律的新

研究发现生物钟调控植物细胞自噬节律的新机制

  近日,华南农业大学生命科学学院教授黄巍团队联合中山大学教授肖仕和德国马普学会分子植物生理研究所教授Bernd Mueller-Roeber,研究发现生物钟调控植物细胞自噬节律的新机制。相关研究发表于Journal of Integrative Plant Biology。  细胞自噬是真核生物中

植物,也可以和人一样看日出日落?

  任何一个跨越多个时区并经历过时差的人都会明白我们的生物钟有多么强大。事实上,人体的每个细胞都有自己的生物钟,在24小时的周期内,它能够实现人体每天产生的蛋白质数量的涨落。大脑中有一个主时钟,利用眼睛发出的光信号与环境保持同步,使身体的其他部分保持同步。  植物也有类似的昼夜节律,帮助它们知道一天