Science：植物内部的生物钟

近期分别由英国爱丁堡大学和西班牙农业基因组学研究中心的科学家领导的两个研究小组获得了一些关于调控植物内部生物钟，帮助它们适应季节变换，触发植物春节开花机制的新研究发现。英国科学家将他们的研究发现公布在Molecular Systems Biology杂志上。西班牙的科学家则将研究成果发布在了3月8日的Science杂志上。

　　

生物通报道  近期分别由英国爱丁堡大学和西班牙农业基因组学研究中心的科学家领导的两个研究小组获得了一些关于调控植物内部生物钟，帮助它们适应季节变换，触发植物春节开花机制的新研究发现。英国科学家将他们的研究发现公布在《分子系统生物学》（Molecular Systems Biology）杂志上。西班牙的科学家则将研究成果发布在了3月8日的《科学》（Science）杂志上。

此前，一种称作TOC1的基因被科学家们认为主要对植物的清晨活力发挥作用。来自爱丁堡大学的研究人员称他们获得了与此相反的研究结论。西班牙农业基因组学研究中心的科学家们的研究支持了英国科学家的研究结果。

研究人员在拟南芥中构建了基因网络计算机模型，并对其进行了检测。该模型显示了12种基因如何协同作用调控植物复杂的时钟装置，每日晨昏时分重新设置时钟的机制。研究人员发现过去被认为与唤醒植物相关的TOC1蛋白，实际上的功能是在晚上参与基因活性抑制，帮助植物在夜晚处于休眠状态。

这两项研究为进一步研究阐明生物钟促进植物生长，帮助植物适应环境变化的机制铺平了道路。

生物钟，又称内部24小时周期。人类、动物和植物均利用这一机制来使自身对昼夜变化做出相应调整，适应季节改变。研究人员希望他们的研究改变将帮助更进一步地了解影响植物和人类的其他季节性节律，包括小麦、大麦和水稻等农作物的开花机制和动物的育种模式。

来自爱丁堡大学生物科学院的Andrew Millar领导了建模研究。Millar说：“生物钟的24小时节律可以影响包括植物、动物和人类的所有生物，对睡眠、新陈代谢和免疫有着广泛的影响。我们现在更深入地了解了这一复杂过程是如何对于植物生命产生影响，以及气候变化等破坏这一节奏的时间及发生的事件。”

西班牙农业基因组学研究中心的Paloma Mas教授表示：“生物钟调控了植物生长和发育的基本过程，例如借助光调控开关和生长。我们现在扩展了主要农作物和其他具农业效益植物生物周期过程的相关知识。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Mapping the Core of the Arabidopsis Circadian Clock Defines the Network Structure of the Oscillator.Science DOI: 10.1126/science.1219075

The clock gene circuit in Arabidopsis includes a repressilator with additional feedback loops.Molecular Systems Biology 8 Article number: 574  doi:10.1038/msb.2012.6Published online: 6 March 2012