植物作为固着生物，依赖内源生物钟这一精准计时机制，以感知和预测因地球自转而产生的环境信号昼夜周期性变化，从而协调生长与发育进程。远红光受体光敏色素phyA（Phytochrome A）在黎明时分被迅速激活，诱导大量基因表达并驱动显著的生理转变，因此被称为“黎明感受器”。有研究发现phyA在时间维度的表达受到生物钟系统的严格调控，但生物钟介导phyA信号响应的分子机制仍不清楚。

    王雷研究团队提出了植物生物钟“早晨复合体（Morning Complex）”的概念，并系统揭示了其组成、功能与调控机制。前期研究发现生物钟调节子TIC（TIME FOR COFFEE）可以在转录和翻译等多个水平调控phyA的表达和稳定性，但是介导TIC发挥转录调控作用的关键转录因子尚待鉴定。该研究发现TIC可与生物钟核心振荡器组分CCA1（CIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1）、LHY（LATE ELONGATED HYPOCOTYL 1）互作，并与转录共抑制因子TPL（TOPLESS）一起组装形成“早晨复合体”，在黎明时分参与调控生物节律、光信号响应和胁迫应答等生物学过程。进一步的研究表明，在该“早晨复合体”中，CCA1和LHY可以直接结合在PHYA及其信号通路关键组分如FHY1和FHL的启动子上，与TIC和TPL形成转录抑制复合体，特异在早晨时段抑制它们的转录。遗传学证据进一步表明了CCA1、LHY和TIC在同一信号通路中调控远红光信号抑制的下胚轴生长。因此，该早晨复合体（MC）可在黎明阶段作为phyA信号的“分子刹车”，精准调控植物在远红光条件下的发育形态。

    “早晨复合体”的提出不仅阐明了TIC在黎明时分的转录调控功能，也为 CCA1和LHY发挥转录抑制调控功能提供了可能的解释，进一步完善了植物生物钟的分子网络。同时，该研究还探讨了“早晨复合体”在不同植物中的保守性，为解析饲草作物等的环境适应性提供了新的理论依据。

生物钟早晨复合体MC反馈调控植物远红光信号的分子模型

    相关研究成果于10月28日在线发表于国际学术期刊Nature Communications。中国科学院植物研究所特别研究助理苏晨为第一作者，植物所王雷研究员及约克大学Seth J. Davis 教授为论文共同通讯作者。本研究得到国家基金委重点项目、面上项目、国家重点研发计划项目，以及中国博士后科学基金等的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-65242-9