近日，中国科学院华南植物园研究员邓书林团队在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广东省科技计划等项目的资助下，研究揭示了低温及短日照调控番茄花青素积累的分子机制。相关成果发表于《植物生理学》（Plant Physiology）。

SlCOL1调控番茄花青素合成以适应秋季环境的作用模型。研究团队供图

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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。

邓书林团队发现，番茄CONSTANS-Like 1（SlCOL1）作为CO的同源基因，SlCOL1不影响番茄在长日照和短日照下的开花时间。观察表型发现，在短日照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。

研究实验证明，SlCOL1可以与SlAN1相互作用，促进短日照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，以适应秋季环境。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaf190