本报讯 高温、暴晒，让人受不了，其实植物也不喜欢。但是植物如何感受外界环境的变化？如何调节自身做出适应性改变，保护自己并维持正常生长？7月15日，《自然—通讯》在线发表了山东农业大学生命科学学院倪敏课题组的研究论文。他们发现，植物生物钟核心因子CCA1/LHY蛋白与SHB1蛋白相互作用，通过调控PIF4基因表达维持植物光响应的平衡状态。
CCA1是植物生物钟核心振荡器中的关键因子，参与调控植物生长发育；SHB1参与调控植物光信号转导与种子胚乳的发育，并最终影响种子的大小；PIF4则是光信号转导过程中关键的负调控因子。
之前的研究表明，正调控因子如光敏素接收到光信号之后，迅速通过泛素化途径降解PIF4蛋白，以达到促进植物光形态建成的目的。但此前尚不清楚这种降解机制是否存在一种反馈调节模式。
倪敏团队以模式植物拟南芥为载体，从分子、生化以及遗传角度分析了SHB1-CCA1/LHY复合体在红光条件下调控PIF4基因表达的机制。结果发现，在早上，高水平表达的CCA1通过结合PIF4基因的启动子，将生物钟信号整合入PIF4介导的信号转导途径，进而招募SHB1至PIF4基因的启动子上，特异性地上调PIF4基因表达，维持PIF4基因的节律表达模式，并在一定程度上减弱植物的光响应，以维持植物光形态建成的平衡状态。
此外，研究还发现，随着白天温度的升高，SHB1通过上调PIF4基因的表达，可以增强植物的热形态建成，有助于保障植物在强光、高温条件下正常生长发育。
倪敏指出，该项研究揭示了一种维持植物光形态建成平衡的反馈调节模式，在作物生长发育过程中，有助于维持其适度的光、热响应。（李晨 翟荣惠）
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-019-11071-6
