文獻題目：Discovery and heterologous reconstitution of a plant noncanonical quasi-circadian gene regulatory network

發(fā)表期刊：Cell

影響因子：45.1

發(fā)表時間：2026年5月12日

發(fā)表單位：北京大學

主要研究內(nèi)容：

草莓兼具高營養(yǎng)與高經(jīng)濟價值，是重要園藝作物。但采后果實極易受各類病原菌侵染，從而造成嚴重采后損耗和經(jīng)濟損失。低溫儲存雖為主流保鮮手段，卻面臨人為創(chuàng)造的環(huán)境。闡明環(huán)境對植物生物鐘與免疫系統(tǒng)的調(diào)控機制，已成為該領(lǐng)域亟待攻克的核心科學問題。

研究發(fā)現(xiàn)，草莓果實中的經(jīng)典生物鐘基因調(diào)控網(wǎng)絡在采后冷藏環(huán)境中失去了穩(wěn)健的晝夜節(jié)律表達，但果實仍表現(xiàn)出顯著的節(jié)律性振蕩。研究結(jié)合雙熒光素酶篩選與網(wǎng)絡分析，鑒定出FvGRAS、FvMYB109、FvVOZ、FvERF4、FvERF105構(gòu)成的非典型準晝夜節(jié)律調(diào)控網(wǎng)絡。為解析轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控下游的分子機理，研究聯(lián)用SELEX-seq、EMSA、DAP-qPCR三大技術(shù)體系：借助SELEX-seq高通量篩選各TF特異性結(jié)合DNA，經(jīng)MEME解析保守8bp基序與6bp核心截短序列；EMSA凝膠遷移實驗驗證蛋白與 Btn 標記串聯(lián)基序特異性結(jié)合；DAP-qPCR證實轉(zhuǎn)錄因子僅富集攜帶完整基序的啟動子片段。

全基因組掃描結(jié)果顯示275個節(jié)律基因中258個啟動子含有上述順式元件，啟動子基序突變后轉(zhuǎn)錄激活效應顯著減弱，證實這套TF-順式元件互作是低溫草莓維持晝夜節(jié)律振蕩的核心分子機制。功能實驗證實完整非典型節(jié)律網(wǎng)絡是草莓產(chǎn)生灰霉病晝夜免疫節(jié)律的必需條件。

綜上所述，本研究鑒定出全新非典型準晝夜節(jié)律基因調(diào)控網(wǎng)絡（GRN），完成真核生物節(jié)律調(diào)控網(wǎng)絡的體外異源重建，并明確該網(wǎng)絡在果實免疫調(diào)控中的關(guān)鍵作用。該研究不僅揭示了采后植物器官中的生物鐘調(diào)控機制，為全面理解生物鐘和免疫的互作提供了重要的參考資料，也為未來果蔬保鮮提供了新的思考方向。

圖 6 非典型類晝夜節(jié)律基因調(diào)控網(wǎng)絡組分調(diào)控采后草莓果實晝夜節(jié)律基因

圖 S6 非典型類晝夜節(jié)律基因調(diào)控網(wǎng)絡組分調(diào)控采后草莓果實晝夜節(jié)律基因