科研人员揭示新的植物生物钟周期精细调控因子

生物钟作为植物细胞内在计时机制，通过协调基因表达的节律性和代谢稳态等，使植物更好地适应地球自转和公转引起的昼夜性和季节性环境变化。当植物内源生物钟系统和外界光-暗周期相一致时，植物会获得最佳生长，因此，维持较为稳定的生物钟周期对植物生长发育至关重要。 

近期，中国科学院植物研究所王雷团队发现一类进化上相对保守的B-box类蛋白，其中第五亚家族成员BBX28和BBX29参与生物钟周期的精细调控。超表达BBX28或BBX29以及它们的功能缺失突变会影响生物钟周期。该团队通过蛋白互作筛选发现，BBX28和BBX29可以与生物钟中央振荡器核心组分PRR9、PRR7和PRR5蛋白在细胞核内直接互作，并能增强PRRs蛋白对靶基因的转录抑制活性。转录组分析发现，BBX28和BBX29主要抑制转录峰值在早晨的基因表达，且二者在基因表达调控上存在功能冗余，其中BBX28起主要作用。RNA-Seq和ChIP-seq数据联合分析发现，BBX28/BBX29与PRRs在生物钟基因调控中处于同一通路，协同调控早晨表达的生物钟基因。此外，研究发现BBX28和BBX29的转录水平也受到PRRs蛋白的反馈调控，这进一步增强了生物钟的稳定性。 

该研究发现了新的生物钟调控因子BBX28和BBX29，并揭示了这些调控因子通过与生物钟核心组分PRRs互作，精细调控生物钟周期的机制。BBX28和BBX29是进化上较为保守的BBXs蛋白。该研究或为其他作物如水稻，大豆等的生物钟调控机制提供借鉴意义。

相关研究成果在线发表在《植物、细胞与环境》（Plant, Cell & Environment）上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项 （B类）和国家自然科学基金的支持。