Cell ▏蓝景科信助力植物生物钟与植物免疫调控机制研究

文献题目：Discovery and heterologous reconstitution of a plant noncanonical quasi-circadian gene regulatory network

发表期刊：Cell

影响因子：45.1

发表时间：2026年5月12日

发表单位：北京大学

主要研究内容：

草莓兼具高营养与高经济价值，是重要园艺作物。但采后果实极易受各类病原菌侵染，从而造成严重采后损耗和经济损失。低温储存虽为主流保鲜手段，却面临人为创造的环境。阐明环境对植物生物钟与免疫系统的调控机制，已成为该领域亟待攻克的核心科学问题。

研究发现，草莓果实中的经典生物钟基因调控网络在采后冷藏环境中失去了稳健的昼夜节律表达，但果实仍表现出显著的节律性振荡。研究结合双荧光素酶筛选与网络分析，鉴定出FvGRAS、FvMYB109、FvVOZ、FvERF4、FvERF105构成的非典型准昼夜节律调控网络。为解析转录因子调控下游的分子机理，研究联用SELEX-seq、EMSA、DAP-qPCR三大技术体系：借助SELEX-seq高通量筛选各TF特异性结合DNA，经MEME解析保守8bp基序与6bp核心截短序列；EMSA凝胶迁移实验验证蛋白与 Btn 标记串联基序特异性结合；DAP-qPCR证实转录因子仅富集携带完整基序的启动子片段。

全基因组扫描结果显示275个节律基因中258个启动子含有上述顺式元件，启动子基序突变后转录激活效应显著减弱，证实这套TF-顺式元件互作是低温草莓维持昼夜节律振荡的核心分子机制。功能实验证实完整非典型节律网络是草莓产生灰霉病昼夜免疫节律的必需条件。

综上所述，本研究鉴定出全新非典型准昼夜节律基因调控网络（GRN），完成真核生物节律调控网络的体外异源重建，并明确该网络在果实免疫调控中的关键作用。该研究不仅揭示了采后植物器官中的生物钟调控机制，为全面理解生物钟和免疫的互作提供了重要的参考资料，也为未来果蔬保鲜提供了新的思考方向。

图 6 非典型类昼夜节律基因调控网络组分调控采后草莓果实昼夜节律基因

图 S6 非典型类昼夜节律基因调控网络组分调控采后草莓果实昼夜节律基因