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，冷冻灾害发生频次逐年增加，严重制约了作物的高产和稳产，然而，对昼夜环境变化所导致的植物响应冷胁迫的机制变化相关研究仍然偏少。
该研究揭示了拟南芥生物钟核心振荡器TOC1（生物钟中央振荡器的一个关键夜晚基因）通过抑制MYB44基因调控脱落酸信号通路以及冷胁迫响应的机制。团队对拟南芥生物钟基因TOC1的RNA-Seq、ChIP-Seq数据进行生物信息学分析，寻找到TOC1的直接下游基因MYB44，证实了MYB44具有节律性并且受到TOC1调控。研究还发现TOC1和MYB44能通过脱落酸依赖及脱落酸非依赖的方式响应冷胁迫，以确保对各种胁迫做出适当的反应，并在正常生理过程和能量消耗的胁迫反应之间保持平衡。
该研究首次发现了拟南芥的生物钟核心振荡器TOC1接近脱落酸最上游的调控通路，在揭示拟南芥生物钟对脱落酸信号与冷胁迫的调控途径同时，为优质抗冷作物育种提供了新思路，为连接生物钟、脱落酸信号和胁迫响应基因的调控网络提供了深入的见解。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pce.14922
ABA信号传导和冷胁迫中TOC1调控MYB44的简化模型。研究团队供图
（注：该简化模型展示了TOC1-MYB44调控模块在ABA信号传导及其对冷胁迫响应中的调控作用。ABA处理能剂量依赖性地诱导TOC1表达。有趣的是，冷胁迫独立于ABA的存在，独立地触发TOC1的快速诱导。此外，TOC1有节律地抑制MYB44的表达，显示出对ABA信号传导和冷胁迫响应的负向调控。粗箭头表示更快、更容易的诱导。）
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