植物的生长发育在其一生中受到光和温度的精确控制。根据植物开花对日照长度的要求，植物可以分为长日照植物（如拟南芥）、短日照植物（如水稻）以及日中性植物（如番茄）。然而，光周期和季节变化如何影响日中性植物的生理反应的机制仍不清楚。先前研究表明，CONSTANS（CO）是植物对光周期反应的重要调控因子，在植物开花调控中起着核心作用。但是对于光周期不敏感植物的CO及其类似蛋白COL的分子功能仍缺乏深入研究。
中国科学院华南植物园邓书林科研团队发现，番茄CONSTANS-Like 1（SlCOL1）作为CO的同源基因，SlCOL1不影响番茄在长日照（LD）和短日照（SD）下的开花时间。观察表型发现，在SD下显著诱导番茄叶片中花青素的积累，但Slcol1突变体叶片中花青素的含量显著低于野生型。并通过Dual-LUC、Y1H、EMSA和ChIP-qPCR实验验证SlCOL1能够直接结合调控花青素生物合成MBW复合体中的关键基因Hoffman’s Anthocyanin 1（SlAN1）的启动子G-box1元件并激活其表达。同时，实验证明SlCOL1可以与SlAN1相互作用，促进SD下花青素合成结构基因的表达，进而促进花青素的生物合成。短日照环境常常伴随着亚适低温环境，例如北半球秋季。在短日照亚适低温（15℃）环境能够诱导SlCOL1表达水平上调进一步促进花青素的积累，积累的花青素有助于番茄清除活性氧（ROS），以适应秋季环境。
相关研究成果近期发表在国际学术期刊Plant Physiology（《植物生理学》）（IF5年=7.6）上。中国科学院华南植物园在读博后生刘赛和助理研究员吕善武为该论文的共同第一作者，邓书林研究员为本论文的通讯作者。该研究得到中国国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广东科技计划项目等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf190
图. SlCOL1调控番茄花青素合成以适应秋季环境的作用模型
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