作物生物钟的研究进展与前瞻

• 作者: 谢启光 徐小冬
• 来源期刊: 植物生理学报
• 关键词: 生物钟 作物 环境适应性 引种驯化 栽培地域性
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 生物钟与周期节律专栏|Special Column on Circadian Clock and Biological Rhythms
• 页码范围: 39-51
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13592/j.cnki.ppj.2021.0280

摘要

植物生物钟研究领域的科学家以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为主要研究材料,逐步建立起较为完善的生物钟调控机制,即多重互锁转录-翻译反馈环路模型.研究表明,生物钟调控保证了植物体内诸多生理生化和新陈代谢过程与环境因子的周期性变化同步,使植物能够更合理地配置物质和能量资源,确保其生存和繁衍.简而言之,生物钟极大地提高了植物的环境适应性.近些年来,生物钟相关研究成果在农业生产中已经显示出巨大应用前景,例如,生物钟核心组分在杂种优势、作物引种驯化和环境适应性中发挥了重要作用.从研究材料和方向上看,目前植物生物钟研究存在两个趋势:一是研究材料从拟南芥迅速拓展到各种重要作物;二是作物生物钟研究与其他领域,如开花调控、胁迫抗性和高产稳产等研究领域,发生了广泛交叉.本文系统阐述了作物生物钟研究的重要进展,探讨了该领域最新提出的时间栽培学概念,展望了将生物钟理论应用于农业生产实践的前景.