拟南芥时钟：植物设置“上床时间”警报以确保其生存

观看拟南芥时钟：幼苗表达受植物昼夜节律控制的萤火虫发光基因。

一项新的研究表明，植物的代谢信号会在晚上调整其昼夜节律，以确保它们储存足够的能量以在夜间生存。

这项涉及约克大学科学家的研究表明，该信号可能为植物提供重要信息，包括黄昏时可利用的糖量，以及如何调节新陈代谢直至昨晚。

植物在白天利用阳光通过光合作用制造自己的糖，并在夜间储存它们以提供能量。

昼夜节律

预测日出和估计夜晚持续时间以及相应地微调新陈代谢的能力对于植物存活和最大化生长至关重要。这取决于称为生物钟的生物计时器，生物钟是一个振荡的基因网络，可驱动约24小时的节律。

迈克·海顿（Mike Haydon）博士以前来自约克大学生物系，现在居住在墨尔本大学，他说：“我们认为这种代谢信号的作用就像是在睡前设置闹钟以确保植物的生存。

“植物必须协调光合作用与日常环境的代谢，并适应节律性生理和发育，以适应碳的可利用性。”

为了了解糖如何改变生物钟，研究人员在改变光合作用或糖供应的同时测量了幼苗中的基因表达。

基因

他们发现了一组基因，该基因已知受化合物超氧化物（一种与代谢活性有关的分子）的调控。这些基因大多数在晚上活跃，包括在昼夜节律中起作用的关键基因。他们发现通过抑制超氧化物的产生，他们还抑制了糖对傍晚这些昼夜节律基因的影响。

生物系新型农产品中心的Ian Graham教授补充说：区分光和糖在光合细胞中的作用具有挑战性。我们的数据表明超氧化物作为有节奏的糖相关信号具有新的作用，该信号在晚上起作用并影响昼夜节律基因的表达和生长。

该研究是在拟南芥（拟南芥）上进行的，拟南芥是一种与白菜和芥末有关的小型开花植物。

参考：ÁngelaRomán，Xiang Li，Dongjing Deng，John W.Davey，Sally James，Ian A.Graham和Michael J.Haydon在2021年3月2日发表的论文《蔗糖促进过氧化氢并影响晚上的昼夜节律幅度》美国国家科学院
10.1073 / pnas.2020646118

该研究由BBSRC（BB / L021188 / 1）资助