植物的光热响应平衡

高温和日晒让人无法忍受，但植物也不喜欢它们。但是植物如何感受外部环境的变化呢？如何调整自己以适应变化，保护自己并保持正常成长？山东农业大学生命科学学院倪敏的研究团队在网上发表了一篇名为《自然-交流》的研究论文。他们发现植物生物钟的核心因子CCA1/LHY蛋白通过调节PIF4基因表达与SHB1蛋白相互作用来维持植物光响应的平衡。

CCA1是植物生物钟核心振荡器的关键因子，参与植物生长发育的调控。SHB1参与调节植物光信号转导和种子胚乳发育，并最终影响种子大小。PIF4是光信号转导过程中的一个关键负调节因子。

如何保持植物光热反应的平衡

以往的研究表明，光敏剂等积极的调节因子在接受光信号后通过泛素化迅速降解PIF4蛋白，从而达到促进植物光形态发生的目的。然而，不清楚对于这种退化机制是否存在反馈调节模式。

倪敏的团队以拟南芥为模型植物，从分子、生化和遗传的角度分析了SHBCCA1/LHY复合体在红光下调节PIF4基因表达的机制。结果表明，在早晨，高表达的CCA1通过结合PIF4基因的启动子，将生物钟信号整合到PIF4介导的信号转导通路中，然后招募SHB1至PIF4基因的启动子，特异性上调PIF4基因的表达，维持PIF4基因的节律表达模式，在一定程度上减弱植物的光响应，从而维持植物光形态发生的平衡状态。

此外，研究还发现，随着白天温度的升高，SHB1可以通过上调PIF4基因的表达来增强植物的热形态发生，有助于保证植物在强光和高温条件下的正常生长发育。

倪敏指出，该研究揭示了一种维持植物光形态发生平衡的反馈调节模式，有助于在作物生长发育过程中维持其适度的光和热响应。

原标题“植物如何保持光热反应的平衡”