研究揭示光信號調控植物生物鐘分子機理
近日,《植物細胞》在線發表中國農業科學院生物技術研究所與華南農業大學合作研究成果。他們揭示了自然界光信號途徑與植物內部的生物鐘互作協同調控生物鐘關鍵基因CCA1節律性表達的分子機理。FHY3 和FAR1蛋白促進CCA1的表達,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表達。進一步,PIF5與TOC1蛋白與FHY3 和FAR1蛋白互作協同調控CCA1節律性表達,使其在凌晨達到峰值。王海洋供圖 論文通訊作者王海洋告訴《中國科學報》,生物鐘即生物體內各種生理生化活動均以24小時為周期的節律性變化。植物利用體內的生物鐘來感知外部的環境變化,如光照和溫度等,從而識別晝夜和季節的變化,相應的改變自身的生長和發育狀況,使之與外界環境的變化同步,增強對環境的適應力和競爭能力。 以擬南芥為例,生物鐘的核心結構即中央振蕩器,由三個核心因子組成,其中CCA1和LHY為早晨基因,它們編碼兩個同源的MYB類轉錄因子。CCA1LHY可以與特定的DNA序......閱讀全文
研究揭示光信號調控植物生物鐘分子機理
近日,《植物細胞》在線發表中國農業科學院生物技術研究所與華南農業大學合作研究成果。他們揭示了自然界光信號途徑與植物內部的生物鐘互作協同調控生物鐘關鍵基因CCA1節律性表達的分子機理。FHY3 和FAR1蛋白促進CCA1的表達,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表達。進一步,PIF5與TOC1
中科院植物所揭示光溫信號整合機制
記者日前從中國科學院植物研究所獲悉,該所研究員林榮呈率領的研究團隊發現一個參與植物光信號轉導的新因子,加深了人們對植物如何適應光-溫環境、調控生長發育的認識,對于農業生產具有潛在應用價值。相關成果于近日發表在國際學術期刊《分子植物》上。 研究人員在前期工作基礎上,克隆出一個名為EPP2的基
植物所等發現生物鐘反饋調節遠紅光受體phyA的分子機制
光信號與生物鐘之間存在密切互作關系:一方面,光是重要的生物鐘授時因子,光信號通過與生物鐘核心振蕩器的多層級互作,馴導生物鐘,使植物生長和代謝的晝夜節律性與環境光周期同步,從而達到最優化的生長;另一方面,植物光信號又在時間維度受到生物鐘的嚴格調控。例如,植物的遠紅光受體phyA在轉錄和蛋白水平都受到生
新發現:植物生物鐘調控因子
為了適應地球自轉引起的環境周期性變化,地球上幾乎所有的真核生物都進化出了內源計時器——生物鐘,它可以維持細胞內近24小時的基因表達節律性以適應環境中光溫因子的晝夜動態變化。生物鐘參與調控植物體內幾乎所有的生長發育和代謝過程,如光周期依賴的開花時間、發育、葉片衰老,以及植物對生物與非生物脅迫的響應
植物所揭示新的植物生物鐘周期精細調控因子
生物鐘作為植物細胞內在計時機制,通過協調基因表達的節律性和代謝穩態等,使植物更好地適應地球自轉和公轉引起的晝夜性和季節性環境變化。當植物內源生物鐘系統和外界光-暗周期相一致時,植物會獲得最佳生長,因此,維持較為穩定的生物鐘周期對植物生長發育至關重要。 近期,中國科學院植物研究所王雷團隊發現一類
我國學者在植物光信號轉導領域取得新進展
圖 CRY2在不同生長時期、光照環境、部位以不同的狀態協調植物生長發育 在國家自然科學基金項目(批準號:32330006、32150007、31825004)等資助下,深圳大學劉宏濤教授團隊在植物光信號轉導研究方面取得新進展,相關成果以“擬南芥藍光受體CRY2在黑暗中抑制根伸長(The Arabi
信號“壓力過大”植物
這一發現涉及到一種被稱為活性氧(ROS)的分子的集合,它是由任何需要氧氣的東西產生的,比如動物、人類和植物。但密歇根大學的羅恩·米特勒發現了活性氧的補救性質——它們作為一種交流信號的作用,可以表明植物是否承受了壓力。在農業、食品和自然資源學院任職的米特勒說:“當高溫和干旱的壓力因素疊加在一起時,植物
植物補光燈
植物都需要陽光的照射才能生長的更加茂盛。光對植物生長的作用是促進植物葉綠素吸收二氧化碳和水等養份,合成碳水化合物。但現代科學可以讓植物在沒有太陽的地方更好地生長,人們掌握了植物對太陽需要的內在原理,就是葉片的光合作用,在葉片光合作用時需要外界光子的激發才可完成整個光合過程,太陽光線就是光子激發的
科學家解析生物鐘“早晨復合體”反饋調控遠紅光信號機制
植物作為固著生物,依賴其內源生物鐘感知和預測因地球自轉而產生的環境信號晝夜周期性變化,從而協調自身生長與發育進程。遠紅光受體光敏色素phyA在黎明時分被迅速激活,誘導大量基因表達并驅動顯著的生理轉變,因此被稱為“黎明感受器”。有研究發現,phyA在時間維度的表達受到生物鐘系統的嚴格調控,但生物鐘介導
研究發現植物光信號轉導及泛素連接酶激活新機制
光提供了植物生長所需要的能量,同時作為核心環境信號因子調控著植物各個階段的生長發育。此前,通過篩選與光受體相互作用的因子,人們鑒定到光信號通路的核心轉錄因子Phytochrome Interacting Factor 3 (PIF3)。 在暗中,PIF3穩定存在,利于植物在土壤等暗環境中的生長
植物所等發現植物免疫信號新組分
在植物的免疫反應中,病原微生物可以通過向植物體內注射效應蛋白來抑制植物的免疫反應進而增強其致病性,而植物也相應進化出了一類核苷酸結合富亮氨酸重復結構域受體蛋白(nucleotide-binding leucine-rich repeat domain-containing receptor,NL
植物所等發現植物免疫信號新組分
在植物的免疫反應中,病原微生物可以通過向植物體內注射效應蛋白來抑制植物的免疫反應進而增強其致病性,而植物也相應進化出了一類核苷酸結合富亮氨酸重復結構域受體蛋白(nucleotide-binding leucine-rich repeat domain-containing receptor,NL
研究揭示光溫信號整合機制
對于植物而言,光照與溫度是兩個非常重要的環境因子。植物能精確感知光照的波長、強度、周期等參數,并依據其變化動態調整自身的生長發育。同樣,非脅迫的環境高溫也調節植物的形態建成和開花等生長發育進程。近年來的研究發現,植物對光照和溫度的響應存在偶聯關系,但只找到了少數蛋白質在兩者信號整合中發揮作用。因
CRY2介導藍光與內源油菜素甾醇信號調控植物開花時間
4月23日,New Phytologist 雜志在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所劉宏濤研究組題為BES1 regulated BEE1 controls photoperiodic flowering downstream of blue light signal
研究揭示植物的光適應與捕光調節機制
6月8日,《科學》(Science)期刊發表了中國科學院生物物理研究所常文瑞/李梅研究組、章新政研究組的合作研究成果,題為Structure of the maize photosystem I supercomplex with light-harvesting complexes I and
研究發現DNA甲基化修飾精準調控植物生物鐘周期
生物鐘通過協調細胞內代謝和生理活動的節律性以適應由地球自轉而產生的晝夜光溫周期性變化,為植物生長發育提供適應性優勢。在多種真核生物中均已發現組蛋白修飾可參與調控生物鐘周期,但DNA甲基化作為表觀修飾的另一重要類型,是否參與以及如何調控真核生物的生物鐘尚不清楚。 中國科學院植物研究所研究員王雷研
植物所在植物光形態建成轉錄調控方面取得進展
轉錄調控是生物體內由轉錄因子和其他調節蛋白協同或拮抗調控基因表達的重要生化機制。光信號是高等植物早期生長發育中光形態建成的決定性因素,其信號通路中光敏色素互作因子PIF為負向調控因子,HY5為正向調控因子。PIF和HY5分別是bHLH型和bZIP型轉錄因子,在植物生長發育及環境響應中具有廣泛的功
植物所在植物光形態建成轉錄調控方面取得進展
轉錄調控是生物體內由轉錄因子和其他調節蛋白協同或拮抗調控基因表達的重要生化機制。光信號是高等植物早期生長發育中光形態建成的決定性因素,其信號通路中光敏色素互作因子PIF為負向調控因子,HY5為正向調控因子。PIF和HY5分別是bHLH型和bZIP型轉錄因子,在植物生長發育及環境響應中具有廣泛的功
光對植物生長的影響實驗
實驗方法原理光對植物生長的作用是多方面的。光不僅影響光合作用,而且對植物生長有著直接的作用。光抑制細胞伸長,而促進細胞的分化,對植株形態起范型作用。實驗材料豌豆儀器、耗材培養缸暗室細砂恒溫培養箱實驗步驟一、材料、儀器設備1. 材料:豌豆或其他植物種子2. 儀器設備:培養缸,暗室,細砂,恒溫培養箱二、
植物補光燈的發展狀況
最近幾年隨著農業生產力的提高,國內溫室發展很快,其原因是:(1)國內為搞活花卉、瓜果和作物市場,采用溫室生產反季節作物;(2)水稻及其它果實類蔬菜的春季育苗;(3)人工控制作物生長條件的高科技型植物工廠,實現無土栽培,綠色食品等的生態農業發展的需要等。 與此同時,世界各國也普遍采用現代化溫室,
光對植物生長的影響實驗
實驗方法原理?光對植物生長的作用是多方面的。光不僅影響光合作用,而且對植物生長有著直接的作用。光抑制細胞伸長,而促進細胞的分化,對植株形態起范型作用。實驗材料?豌豆儀器、耗材?培養缸暗室細砂恒溫培養箱實驗步驟 一、材料、儀器設備1. 材料:豌豆或其他植物種子2. 儀器設備:培養缸,暗室,細砂,恒溫培
光對植物生長的影響實驗
實驗方法原理:光對植物生長的作用是多方面的。光不僅影響光合作用,而且對植物生長有著直接的作用。光抑制細胞伸長,而促進細胞的分化,對植株形態起范型作用。實驗材料:豌豆儀器、耗材:培養缸 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
肝臟的晝夜節律以及飲食對其的影響
在生物進化早期,生物體已經發展了一種高度保守的分子計時器,即生物鐘系統,它使機體行為、生理呈現近似24h的節律。生物鐘由中樞生物鐘和外周生物鐘組成,中樞生物鐘位于下丘腦的視交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus,SCN),在眼部傳來的環境明暗信息的強烈影響下,SCN作為“主生物
昆明植物所探索植物響應AHL信號刺激的內在機制
一氧化氮(NO)與過氧化氫(H2O2)作為植物內重要的第二信使,調控植物對復雜環境的生理適應。環鳥苷酸(cGMP)也是一類重要的信號物質,參與一氧化氮與過氧化氫信號介導的諸多生理響應過程,但是在植物響應逆境刺激過程中NO、H2O2與cGMP 之間的精細網絡調控尚需進一步探索。 AHL (N-a
中科院植物所發現生物鐘調控葉片衰老新機制
記者日前從中國科學院植物研究所獲悉,該所研究員王雷率領的團隊以模式植物擬南芥為研究對象,發現了植物生物鐘參與調控葉片衰老過程的有關機制。相關成果發表在最近的《分子植物》雜志上。 在擬南芥中,一個名叫“夜晚復合體”的組分是其生物鐘的核心組分,由3種蛋白復合而成。研究人員發現,當“夜晚復合體”中任
Molecular-Plant:生物鐘調控葉片衰老新機制
生物鐘是生物體為適應環境晝夜周期變化而進化出的協調細胞內基因表達、代謝網絡調控的分子系統,調控植物的新陳代謝、生長發育等多個過程。生物鐘使植物的內源節律與外部晝夜變化的光和溫度等環境條件相協調,為植物的生長發育提供競爭性優勢。葉片衰老過程能將營養和能量從衰老的葉片向正在發育的組織和器官轉移,以便
科學家發現擬南芥生物鐘核心振蕩器調控通路
近日,華南農業大學生命科學學院教授黃巍團隊研究發現擬南芥生物鐘核心振蕩器調控脫落酸以及抗冷信號新途徑。相關成果發表于《植物、細胞與環境》(Plant Cell and Environment)。生物個體進化出適應環境的前瞻性調控機制即生物鐘,對植物逆境脅迫響應至關重要。隨著全球氣候變化加劇,冷凍災害
研究發現生物鐘調控植物細胞自噬節律的新機制
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/8/484587.shtm 近日,華南農業大學生命科學學院教授黃巍團隊聯合中山大學教授肖仕和德國馬普學會分子植物生理研究所教授Bernd Mueller-Roeber,研究發現生物鐘調控植物細胞自噬節律的新
研究發現生物鐘調控植物細胞自噬節律的新機制
近日,華南農業大學生命科學學院教授黃巍團隊聯合中山大學教授肖仕和德國馬普學會分子植物生理研究所教授Bernd Mueller-Roeber,研究發現生物鐘調控植物細胞自噬節律的新機制。相關研究發表于Journal of Integrative Plant Biology。 細胞自噬是真核生物中
植物,也可以和人一樣看日出日落?
任何一個跨越多個時區并經歷過時差的人都會明白我們的生物鐘有多么強大。事實上,人體的每個細胞都有自己的生物鐘,在24小時的周期內,它能夠實現人體每天產生的蛋白質數量的漲落。大腦中有一個主時鐘,利用眼睛發出的光信號與環境保持同步,使身體的其他部分保持同步。 植物也有類似的晝夜節律,幫助它們知道一天