植物开花光周期反应的分子调控机制(精)
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植物光周期调控的信号通路与分子机制植物的生长与发育受到许多外界因素(比如温度、光照、水分等)的影响,而其中光周期也是一个非常重要的因素。
在植物的生长发育中,光周期对于植物在不同季节中的生长适应性和生殖繁衍方面具有非常重要的作用。
光周期的调控是通过植物对于光信号的接收和转导来实现的,而光周期的调控信号通路和分子机制一直是植物生物学研究的热点之一。
本文将介绍植物光周期调控的信号通路与分子机制的最新研究进展。
一、介绍植物光周期调控的基本概念光周期指的是一定时间内的光照和黑暗的时间比例,分为长日植物、短日植物和中性植物三种类型。
其中,长日植物需要较长的光照时间才能进入开花期,比如大豆、小麦等;短日植物则需要较短的光照时间才能进入开花期,比如水稻等;而中性植物则不受光周期的影响,无论是长日短日都可以进入开花期。
植物内部调控光周期是为了适应不同季节和生态环境的要求,以保证优生优育的成功。
植物光周期调控的信号通路和分子机制是一种非常复杂的过程,涉及到许多基因和生理生化反应的调控。
在这个过程中,许多关键基因的表达和调控被广泛研究和报道,其中,PHYs家族的光受体、CO、FT、SOC1、AP1等转录因子被认为是植物光周期调控信号通路中最为关键的因子。
二、植物光周期调控的光受体植物光周期调控的信号通路和分子机制是从光信号的接收开始的。
植物的光感受器主要是PHYs家族的多种成员,其中PHYA、PHYB、PHYC等家族成员是植物中最重要的光受体。
这些光受体可以感受到不同波长的光谱,从而促使植物发生不同的反应。
光受体与细胞膜上的激活的激酶相互作用,激活激酶后,激酶促进转录因子的磷酸化,进而影响基因表达,从而传导光周期调控信号。
三、CO转录因子在植物光周期调控中的作用在植物的光周期调控信号通路中,CO转录因子被认为是非常关键的一个因子。
CO是一个核质转运的蛋白质,它在表达方面也受到光周期和植物生长发育的影响。
当植物接收到光周期信号后,CO蛋白质会被影响,进而其转录水平受到控制。
植物的光周期调节机制自然界中的植物对光的变化有着明显的响应。
这是因为植物具备了光周期调节机制,使其能够适应光照条件的变化,最大程度地利用光合作用进行能量合成。
本文将介绍植物的光周期调节机制的基本原理、调节方式和作用。
一、光周期调节机制的基本原理光周期调节是指植物根据光的周期性变化来调节自身生长和发育的过程。
植物对光周期的感知主要依靠叶绿素和其他光敏色素。
当植物叶片受到光照时,色素分子吸收光能量,并通过光化学反应转化为化学能量。
这个过程中,植物中的一些物质会发生变化,从而引发一系列的生理响应。
二、光周期调节的调节方式植物的光周期调节主要通过两种方式实现:光照时长和光照强度。
1. 光照时长调节植物对光的需求量有一定的范围。
根据光照时长的长短,可以将植物分为长日植物、短日植物和中性植物。
长日植物是指在光照时长超过一定阈值时能够顺利进行光合作用的植物;短日植物则在光照时长不超过一定阈值时能够正常进行光合作用;而中性植物在光照时长不影响光合作用的进行。
光合作用的进行与植物体内一些关键基因的表达有关,这些基因的表达水平往往会随着光照时长的变化而发生变化。
2. 光照强度调节光照强度对植物的光周期调节也起到一定的影响作用。
光照强度的增加会促进植物的生长,而较弱的光照则会抑制植物的生长。
因此,在植物生长的不同阶段,对光照强度的需求也不同。
植物能够通过调节叶片的展开程度和角度来对光照强度进行调节,以达到光合作用的最佳效果。
三、光周期调节的作用1. 花期调控植物的开花时间通常受到光周期的调控。
短日植物在长光照时会抑制花芽的生成,而长日植物则在短光照时无法开花。
利用光周期调节机制,人们可以控制植物的开花时间,提高农作物的产量和品质。
2. 生长发育调节植物的生长发育过程也常受到光周期的调控。
向光性植物对生长方向有着明显的响应,而不同光周期下的光反应又有所不同。
通过合理调节光周期,能够促进植物的生长、提高光合作用效率,从而增加产量。
植物开花时间的分子遗传调控机制植物开花是植物生命史中的一个重要事件,开花时间的合理控制对植物的种群适应性、生殖和生长发育都有着重要的影响。
而开花时间的调控主要包括环境因素和内部因素两个方面。
其中,内部因素主要是由植物内部的分子遗传机制控制的。
本文将就植物开花时间的分子遗传调控机制进行探讨。
一、植物生物钟的作用植物具有生物钟,生物钟是一种内在时间测量机制,能够调节植物的各种生长发育、代谢等生理过程,而这些生理过程的调节与植物开花时间的控制紧密相关。
生物钟的节律性是由许多“钟基因”编码蛋白质的级联反应所决定的。
这些“钟基因”编码的蛋白质可以形成复合物,在细胞内形成具有固定节律的正负馈环路。
植物生物钟的最大特点是具有可调节性,即可以通过调整温度、光周期等外源性信号来调整生物钟的时间。
二、FT基因的作用除生物钟外,FT (FLOWERING LOCUS T)基因也被广泛认为是调控植物开花时间的重要基因。
在植物中,FT基因的转录水平与开花时间之间有着紧密的关系。
FT基因编码的蛋白FT在拟南芥中是一种信号因子,能够向茎尖顶端的叶片发送开花信号,使得茎尖顶端释放出促进开花的激素Gibberellin (GA),从而促进花序的生长。
而在短日植物中,FT基因的表达通常会受到CO (CONSTANS)蛋白的负调控,而在长日植物和一些日中性植物中FT基因的表达则会受到CO蛋白的正调控。
三、CO基因的作用CO (CONSTANS)基因是一个对于植物开花时间调控有着重要作用的基因,它编码的蛋白CO会在长日照射时积累并向下游信号通路传递开花信号,使得植物花序生长并最终开花。
CO蛋白的活性受到光周期的影响,主要是由于CO蛋白的稳定性受到白天光周期的控制。
另外,CO蛋白的活性也会受到环境因子和其他信号的共同调控,例如胁迫反应和生长赋存信号等。
四、彼此关系FT基因和CO基因的调控关系是相互独立的,通常是由植物内部的信号通路进行调控。
植物开花调控的分子机制及其在育种中的应用植物作为一种独特的生物体系,在其生长发育过程中有着许多独特的特征。
其中,开花是植物生长发育中一个重要的过程,同时也是植物繁殖的关键环节。
在过去的研究中,我们发现,植物开花过程是受到多种因素的调控的,其中最重要的因素就是经过多年深入研究后,我们探索出了植物开花调控的分子机制,并将其应用在植物育种上。
植物开花调控的分子机制涉及到多种因素。
其中最重要的因素是植物对光周期的敏感性。
不同的植物对光周期的敏感性是不同的,所以我们在研究植物开花调控的分子机制时,需要根据不同植物的生长习性来进行调查研究。
植物的生长发育中,开花主要受到两种植物激素的调控:GA和ABA。
GA是促进植物生长和发育的激素,在植物中有着广泛的分布和应用,它能够促进植物的发芽、伸长、开花等一系列生长发育过程。
而ABA则是抑制植物生长和发育的激素,在植物中也有着重要的作用。
除此之外,植物的开花还受到一些转录因子的调控,例如:CO和FT等。
其中,CO是转录因子中的重要成员之一,它能够感受到光周期的变化,从而对植物的开花进行调控。
而FT则是花激素的一种,它能够促进植物的开花过程。
转录因子的作用机制大体上可以分为两类:一类是促进植物的开花,即Pf分子的作用,一类是抑制植物的开花,即Ngf分子的作用。
通过对植物开花调控的分子机制进行研究,我们可以将其应用在植物育种上。
例如,可以通过控制植物叶片的光照时间来达到控制植物开花时间的效果。
同时,也可以通过对植物的转录因子进行调控,例如人工合成CO等方式,来促进或抑制植物的开花过程。
在实际育种中,控制植物开花时间也是非常重要的。
例如,对于一些早熟的农作物,育种者可以通过控制它们的开花时间,使其在适当的时间内成熟,从而提高收成。
而对于那些晚熟的农作物,育种者可以通过控制它们的开花时间,使其在较长的生长期内能够充分生长发育,从而达到增产的效果。
综上所述,植物开花调控的分子机制是植物生长发育中非常重要的一部分。
植物花期调控的分子机制植物的花期调控是指植物在特定的生长阶段开花的过程。
花期的准确控制对于植物的生长发育以及繁殖非常重要。
植物的花期调控是一个复杂的过程,涉及到多个信号通路和分子机制的调控。
本文将介绍植物花期调控的分子机制,包括昼夜节律、光信号、激素和温度等因素对花期的调控。
一、昼夜节律对花期调控的影响昼夜节律是植物生长的一个重要环境因素,对于花期调控起到重要作用。
植物体内存在一个核心的时钟系统,调控着植物的生理活动,包括花期的调控。
核心的时钟系统主要由一系列互相调控的基因组成,这些基因在昼夜交替的环境下表达水平发生变化,从而影响植物的花期。
二、光信号对花期调控的作用光信号是植物花期调控的另一个重要因素。
光信号通过激活和抑制多个基因的表达,调控植物的开花时间。
其中,红光和远红光是主要的调控因子。
红光可以刺激植物开花,而远红光则可以抑制开花。
植物体内存在一个复杂的光敏系统,通过感受周围环境中的光信号来调节花期。
三、激素对花期调控的调控植物花期调控还受到多种激素的调控。
其中,植物生长素和赤霉素是两个重要的激素。
植物生长素可以促进植物的生长发育,包括开花。
赤霉素则与植物的生长和开花有密切关系。
这些激素通过和其他信号通路相互作用,共同调控植物的花期。
四、温度对花期调控的影响温度也是植物花期调控的重要因素之一。
不同的温度条件会对植物的开花时间产生影响。
一些植物在低温条件下花期被延迟,而在高温条件下则提前。
温度的影响通过调节植物体内的基因表达和激素水平实现,进而影响植物的生长和发育。
综上所述,植物花期调控是一个复杂的过程,涉及到多个分子机制的调控。
昼夜节律、光信号、激素和温度等因素共同作用,调控着植物的花期。
了解植物花期调控的分子机制能够帮助我们更好地理解植物的生长发育规律,为农业生产和园艺种植提供科学依据。
植物光周期反应与花期调节分子机制研究植物是依靠环境信息来调节其生长发育的,其中光周期是一个关键的因素。
光周期是指植物所处的白天和黑夜的时长,不同植物对光周期的响应有所不同。
常见的春季开花植物,比如苹果树和桃树,需要一个长日照,即白天长于夜晚,才能启动其花期进程。
而冬季开花植物,如金银花和山楂,需要一个短日照,即夜晚长于白天,才能进入其花期。
植物的光周期调节可以被认为是一种追光的机制。
在这个过程中,植物会感知光周期并通过转录调节因子(transcription factors)来产生适当的反应。
其中,COL(CO-LIKE)家族是重要的转录调节因子之一。
COL在光周期调节中起着至关重要的作用,它们可以感知光信号并作为一种输运信号来调节下游基因表达,进而控制植物的花期。
COL家族的成员包括COL1、COL2、COL3和COL5等,这些成员可以在持续的白天光照照射下,逐渐积累到一定水平。
等到下一个黑夜到来时,积累了足够的COL会调控FT(FLOWERING LOCUS T)基因的表达,FT基因则继发调控了SOC1(SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1)和LFY (LEAFY)等基因的表达。
SOC1和LFY被认为是冠状芽和侧生芽花器官的分裂和发育的关键基因。
因此,COL和FT两个家族间形成了具有互动关系的信号传递系统,来从环境信息中调节花期。
COL和FT这两个家族是否存在直接的互作关系,在过去的研究中一直存在争议。
有研究显示,FT可以直接作用于COL基因,然而另一些研究则显示,COL家族的作用与FT无关,可能与另一个花期调控因子AP1(APETALA1)有关。
AP1是植物中另一个重要的花期调控因子,它是MADS-box转录因子家族的一员。
AP1的表达受到COL和FT家族的调控,其表达在花器官分裂和发育的过程中起着重要的作用。
另外,AP1的表达也受到SOC1和LFY家族的调控。
植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2010, 45 (6): 641–653, doi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2010.06.001——————————————————收稿日期: 2009-11-05; 接受日期: 2010-03-01基金项目: 国家自然科学基金(No.30871726)和863计划(No.2006AA100109) * 通讯作者。
E-mail: silandai@观赏植物花期调控途径及其分子机制王翊1, 马月萍2, 戴思兰1*1北京林业大学园林学院, 北京 100083; 2东北大学理学院, 沈阳 110004摘要 开花期控制对观赏植物的生产和应用具有重要意义。
目前关于高等植物成花机理的研究已经取得了突破性进展, 为观赏植物花期调控开辟了新途径。
该文总结了观赏植物花期调控的途径和方法, 并对改良观赏植物花期的技术思路做了初步分析。
通过与高等植物成花机制研究的对比分析发现, 观赏植物开花机理的研究已有了长足发展, 一些观赏植物的转基因研究也取得了丰硕成果。
利用分子设计育种途径改良观赏植物的开花期, 突破了传统方法的局限性, 其研究和应用前景非常广阔。
关键词 开花期, 分子育种, 观赏植物王翊, 马月萍, 戴思兰 (2010). 观赏植物花期调控途径及其分子机制. 植物学报 45, 641–653.观赏植物是指具有一定的观赏价值, 适用于室内外装饰、美化或改善环境并丰富人们生活的植物。
观赏植物包括木本与草本的观花、观叶、观果和观株姿的植物种类, 是适合于城市园林绿地、风景名胜区、森林公园和室内装饰用的植物(戴思兰, 2007)。
一般所指的观赏植物的花期主要包括3个方面: (1) 每朵花的开放时间; (2) 整个植株上所有花的开放时间; (3) 同一种类不同植株上所有花的开放时间。
而通常将每朵花的开放时间定义为单花花期; 整个植株上花的开放时间称为整株花期; 同一种类不同植株上所有花的开放时间称为群体花期(韦三立, 1999)。
植物生理学中的光周期调控与开花机制光周期调控与开花机制是植物生理学中的重要研究领域。
植物依靠光周期调控的信号来感知环境,以决定适合的生理活动和发育进程。
这一调控机制对于植物的生存和繁衍至关重要。
本文将介绍光周期调控的基本原理以及开花机制,以便更好地理解植物生理学中的这一重要过程。
一、光周期调控的基本原理光周期调控是植物对不同光环境下的适应性机制。
光周期指的是一天中光照和黑暗的时间比例,通常以“光照时间:黑暗时间”的形式表示。
植物通过感知光照时间的长短来调节自身的生长和发育。
这种调控机制主要由植物中的光感受器和其他调控分子组成。
1. 光感受器:植物中最重要的光感受器是光敏色素。
光敏色素吸收光能,并将其转化为化学信号,以调控植物的生理反应。
最常见的光感受器是植物的叶绿素和激素,它们在不同波长的光照下表现出不同的吸收特性。
2. 调控分子:除了光感受器外,植物中还存在其他一系列的调控分子,如光周期蛋白和激素。
这些分子在感受到光信号后,会与光感受器相互作用,进而触发一系列的信号转导过程,最终影响植物的生长和发育。
二、光周期调控与开花机制开花是植物生命周期中最为关键的生理过程之一,也是植物繁殖的基础。
植物通过光周期调控控制开花的时间,以适应不同季节和环境。
开花机制是植物生长发育中最复杂的过程之一,涉及多个信号途径和调控分子。
1. 光周期调控的影响:光周期对植物的开花时间起着重要作用。
短日照植物和长日照植物对光周期的要求是相反的。
短日照植物在光周期较短时开花,而长日照植物在光周期较长时开花。
2. 激素的作用:激素在植物的开花机制中起到重要调控作用。
植物通过调节激素水平,来控制开花过程中的不同阶段。
其中,赤霉素和激素素等激素在调节开花时间和花序分化等方面发挥着关键作用。
3. 基因调控:开花的基因调控是开花机制中的核心过程。
MADS-box基因家族是调控开花过程中最重要的基因家族之一。
这些基因通过相互作用,调控植物中的花发育过程。
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水稻开花时间决定的光周期途径分子调控机制研究
开花是许多高等植物生命周期循环的一个重要过程。
植物开花包括开花决定、成花启动、花器官的发育。
下面是编辑老师为大家准备的水稻开花时间决定的光周期途径分子调控机制研究。
植物能否成功地进行有性繁殖取决于精确的开花时间。
开花决定受到环境信号和内源遗传信号的控制,是开花基因时空顺序表达的结果。
在这些信号中,最重要的一个决定因素是植物对于光周期的反应。
光周期指一日之内昼夜长度的相对变化,也即日长。
植物对于这种相对变化做出的反应称为光周期现象。
早在1852年,英国植物学家Arthur Henfrey就认识到日长对于开花的重要性。
20世纪20年代,Garner 和Allard发现光照长度对植物的生长和发育,尤其是对决定植物开花时间起着重要作用。
根据对光周期的反应,一般可将植物分为3种:对长日照敏感而成花的为长日照植物;对短日照敏感而成花的为短日照植物;对日照长度不敏感的为光期钝感植物。
拟南芥和水稻分别作为开花时间调控研究的长日照植物和短日照植物的模型。
目前,对控制拟南芥开花的光周期途径,已经有较为完整和深入的研究。
现结合拟南芥有关光周期开花调控的研究进展,就有关决定模式生物水稻开花时间的光周期调控的主要研究进展作简要综述。
1。
华北农学报 2006, 21(增刊 :12 15植物开花光周期反应的分子调控机制沙爱华, 王1英, 刘志文, 蔡铭, 袁平该, 陈宪成22333(1.中国农业科学院油料作物研究所, 湖北武汉 430062;2. 大连轻工业学院生物与食品工程学院, 辽宁大连 116034;3. 襄北农场农科所, 湖北襄樊 441123摘要:植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节, 拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离, 使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。
植物感知日照长短的变化主要由CONS TANS (CO 基因的表达所控制。
CO 能够将光信号与生物钟信号整合, 调节开花基因F LOWER ING LOCUS T (FT 的表达, 并最终控制植物的开花时间。
本文对这一研究的最新进展进行了综述。
关键词:开花时间; 光周期反应; 生物钟; CONSTANS (CO中图分类号:Q945 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2006 增刊-0012-04Molecular Mechanism of Photoperiod ic Response ControllingFlowering Time in PlantSHA Ai hua , WANG Ying , LIU Zhi wen , CAI Ming , YUAN Ping_gai , CHEN Xian_cheng(1. Institute of Oil Crops Research, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Wuhan 430062, China; 2. Colle ge of Bio and Food Technology, Dalian Institute of Light Industry, Dalian 116034, China;3. Xiangbei Farm Institute of Agricultural Science, Xiangfan 441123, ChinaAbstract:Flowering time in plant changes seasonally in response to daylength, the molecular mechanism about the seasonal change of flowering time is re vealed by isolation of genes related to photoperiod response in Arabidopsis and rice. Measurement of daylength in plant is controlled by the e xpression of CO NSTANS (CO. CO can integrate the light signal into circadian clock and regulates the expression of F LOWER ING LOCU S T (FT which induced floral. Here we revie w the significant advances about plant photoperiodic response controlling flowering time.Key words:Flowering time; Photoperiodic response; Circadian clock; CONSTANS (CO 光周期是指一日之内光照时间长短的变化, 也就是在白昼/黑夜循环中日照长短的变化。
光周期反应就是生物体对日照长短季节性变化所作出的一种生物反应。
许多生物体的生长发育和行为都受到这种日照长短季节性变化的影响, 如当春季来临日照增长时, 哺乳动物和鸟类就会繁殖, 而秋季日照变短时昆虫就会化蛹等。
植物的开花也表现出一种季节性的变化, 如有些植物只在春季开花, 而另外一些植物只在秋季开花等。
Garner 和Allard [1]最早对植物开花的光周期反应进行研究, 他们发现许多植物的开花受日照长短的控制, 如一些植物只有当日照长度高于某一特定的阈值时才开花或开花早, 而有些植物在日照长度低于某一阈值时才开花, 另外有些植物的开花则不受日照长短的影响。
这些植物分别称为长日植物、短日植物和日中性植物。
过去人们对这种日照长短调节植物开花的机制不是很清楚。
近年来, 随着分子生物学技术的不断发展, 植物开花光周期反应调控机制的研究已取得了很大的进展, 尤其是通过对两种模式植物(长日植物拟南芥和短日植物水稻的研究, 使得人们对这一生物反应过程的分子机理有了较为清晰的认识, 本文对这一研究的最新进展进行了综述。
122333收稿日期:2005-11-16基金项目:湖北省自然科学基金资助(2006ABA363作者简介:沙爱华(1973- , 男, 湖北仙桃人, 博士, 主要从事植物分子生物学方面的研究; 刘志文为通讯作者。
增刊沙爱华等:植物开花光周期反应的分子调控机制131 植物开花的调节模式1. 1 外部一致模式(External coincidence modelB nning E[2]强, 到晚间时积累到较高水平, 从而重新促进CC A1和LH Y 的表达[8]。
首先提出植物开花的光周期反应与3 植物光周期反应相关的光受体植物中能感受光的变化, 进而区分白昼和黑夜的光受体主要有3类:光敏色素(Phytochrome 、隐花色素(Cryptocrhome 和趋光素(Phototropin 。
光敏色素是红光和远红光的光受体, 在拟南芥中, 光敏色素主要由基因P HY (P HY TOC HROME A , B , C , D, E 编码[9], 其中phyA 介导对远红光的反应, 其他几个基因介导对红光的反应。
隐花色素和趋光素是蓝光的光受体, 目前发现编码隐花色素的基因有C RYP TOC HROME (C RY 1和CRY2[10], 编码趋光素的基因有Phototro pin1和Phototr pin2[11]。
通过研究拟南芥和水稻开花的光周期反应, 人们发现cry2, phyA 和phyB 可能是光周期反应中起主要作用的光受体[8, 12]。
植物体内的生物钟反应相关的模型。
植物的生物钟(Circadian clock 反应是指植物体内的一种以近似24h 为单位的昼夜生理节奏变化。
这种模型认为, 植物的生物钟反应控制着植物的开花, 且这种生物钟反应的某一特定时段对光照敏感。
因此, 在对光照敏感的特定时段, 当植物生长在光照条件下时, 长日植物的开花将被诱导, 而短日植物的开花则会被抑制。
这种模式被Pittendrigh 和Minis [3]称为外部一致模式, 其实质就是植物将光信号和生物钟信号结合起来识别日照长短, 从而控制开花时间, 现在这种模型已被很多研究所证实[4]。
1. 2 内部一致模式(Internal coincidence model与外部一致模式相对应, Pittendrigh [5]提出了另一种控制植物开花的模型:内部一致模式。
这种模型认为, 当植物体内两种或多种生物钟反应中对光照敏感的特定时段同时处于能促进植物开花的光照条件下时, 就会诱导植物开花, 反之, 植物的开花则会被抑制。
这种模式只在昆虫中被证实[6], 而植物中还很少见到报道。
4 光信号与生物钟信号的整合植物具有识别时间和区分白昼/黑夜的能力, 但是植物是如何将这两种过程整合起来, 最终得以区分长日照和短日照。
目前人们已经从拟南芥中分离到了一些关键的基因, 这些基因可能在这一过程中发挥着重要的作用。
ELF3(E ARLY F LOWE RING 3 是一个能抑制光信号到生物钟信号传导的基因[13]2 植物的生物钟反应研究植物开花时间及生物钟反应的突变发现, 植物的生物钟反应由一些蛋白的转录和翻译所控制。
这些蛋白之间形成一个环状的代谢途径, 其中一些蛋白可以通过抑制一些正调控转录因子的活性来负调控自身的表达, 最终在植物体内产生有规律的生理节奏变化[7]。
目前已知拟南芥中的生理节奏变化是由一些基因的编码产物相互作用所形成, 这些基因包括TOC1(TIMI NG OF C AB E XPRE SSIO N 1 , E LF4(EAR LY F LOWERING 4 , LHY (LATE E LO N G ATED HYPOCOTY L , CCA1(CIRC ADIAN C LOC K AS SOCIATED 1 。
在深夜时分, TOC 1和ELF 4通过一种至今还不清楚的机制激活转录因子基因CC A1和LHY 的转录, 使得CC A1和LH Y 在黎明时表达水平处于高峰期。
高水平表达的C CA1和LHY 可以结合在TOC1和ELF4的启动子区域, 反过来抑制TOC 1和ELF4的表达, 使得CC A1和LHY 的表达在白天会降低, 到黄昏时回复到初始水平。
随着CC A1和, 。
E LF3蛋白水平受生物钟调节, 在晚间达到较高水平, 使得生物钟在晚间对光照不敏感, 从而保证了生物钟能在清晨重新调整节奏。
ELF 3编码一种目前还未发现同源性的核蛋白, 体外实验表明ELF3能和PhyB 结合, 从而表明ELF 3在植物体内可能通过结合PhyB 蛋白而限制PhyB 的活性, 最终抑制光信号与生物钟信号的整合[14]。
Z TL (Z EITLUPE 是另外一个可能与光信号和生物钟信号整合相关的基因, 体外实验表明ZTL 蛋白能与PhyB 和C RY 1结合[15, 16]。
Z TL 含有一个F box 和重复的kelch 结构域, 能够通过蛋白体途径降解特定的蛋白。
最近的研究表明, Z TL 降解的靶蛋白是生物钟调控途径中的TOC 1蛋白, 而且Z TL 对TOC1的降解主要发生在晚间, 从而使得TOC 1在每天的光照/黑暗循环中能够形成很强的节奏性变化[17]。
14华北农学报21卷对开花时间的控制, 是由CO (CONSTANS 基因的转录丰度和CO 蛋白的稳定性所共同决定[12]。
CO 基因编码一种转录调控子, 这种转录调控子可以调节开花基因F T (F LOWERING LOCU S T 的表达, 进而控制植物的开花时间。
CO 蛋白的表达水平由生物钟在转录水平和光照在转录后水平共同控制。
生物钟对CO 的转录调控通过F KF 1(F LAVIN B INDING , KELC H REPE AT , F BOX 来实施, F KF 1编码蛋白含有一个对光照敏感的结构域, 在长日照条件下F KF 1可以积累到很高水平并被激活, 调节CO 的表达达到较高水平。