光不仅为植物提供能量，还是重要的信号分子，深刻影响植物生长、发育和逆境响应。光周期是指一天24小时（地球自转一周）内的光照期和黑暗期时长的交替变化，这是一个非常可靠的时间指标，为地球上的生物提供季节线索，使之充分利用环境条件完成生长发育和繁衍生息。成花转变是植物生长发育的关键阶段，标志着植物从营养生长向生殖生长的转变。CONSTANS（CO）作为光周期响应核心因子，在各类植物整合外部光周期信号及内部基因信号，并作用于其下游因子成花素Flowering Locus T（FT），调控植物开花。随着研究的不断深入，近几年发现CO不仅只作用于开花，还广泛调控植物生命周期几乎所有阶段的发育，同时也介导多种逆境响应。。
近日，中国科学院华南植物园侯兴亮课题组在JIPB上发表了题为“More than flowering: CONSTANS plays multifaceted roles in plant development and stress responses”的综述文章 (https://doi.org/10.1111/jipb.13798)，本文全面总结了CO在转录和翻译后水平上的复杂调控机制 (图1)，重点探讨了CO在各种植物的发育和胁迫反应中新功能的研究进展，也介绍了包括大豆、水稻等作物在内的CO同源基因的最新发现 (图2)。同时，本文系统讨论光周期在CO发挥各项功能中的角色，并指出了本领域未来的研究方向。
图1. CONSTANS (CO) 的转录和翻译后调控
图2. CONSTANS (CO) 在模式植物和作物中的多种功能
近年来，侯兴亮课题组在光周期及CO功能研究领域取得了一系列进展，揭示了光周期通过Dt1介导蔗糖转运调控大豆种子发育的功能及其机制 (Li et al., 2024)；阐明了CO在介导光周期信号调控拟南芥和大豆种子发育中的重要功能 (Yu et al., 2023)；合作克隆到了大豆长童期性状基因J，揭示了大豆低纬度光周期生态适应性相关机制 (Lu et al., 2017)；揭示了NF-Y因子协同光周期和赤霉素信号途径，直接调节SOC1的转录进而调控开花的分子机制 (Hou et al., 2014)。
中国科学院华南植物园侯兴亮研究员和胡一龙副研究员为该论文的通讯作者，信阳师范学院余斌博士为该论文的第一作者。本研究得到科技部国家重点研发项目、国家自然科学基金面上项目、中国科协青年人才托举工程、中国科学院青年人才促进会等项目的资助。
参考文献：
Hou, X.L., Zhou, J.N., Liu, C., Liu, L., Shen, L.S., and Yu, H. (2014). Nuclear factor Y-mediated H3K27me3 demethylation of the SOC1 locus orchestrates flowering responses of Arabidopsis. Nat. Commun. 5: 4601.
Li, X.M., Chen, Z.H., Li, H.Y., Yue, L., Tan, C.R., Liu, H. J., Hu, Y.L., Yang, Y.H., Yao, X.N., Kong, L.P., et al. (2024). Dt1 inhibits SWEET-mediated sucrose transport to regulate photoperiod-dependent seed weight in soybean. Mol. Plant 17: 496-508.
Lu, S.J., Zhao, X.H., Hu, Y.L., Liu, S.L., Nan, H.Y., Li, X.M., Fang, C., Cao, D., Shi, X.Y., Kong, L.P., et al. (2017). Natural variation at the soybean J locus improves adaptation to the tropics and enhances yield. Nat. Genet. 49: 773-779.
Yu, B., He, X.M., Tang Y., Chen, Z.H., Zhou, L.M., Li, X.M., Zhang, C.Y., Yang, Y.H., Zhang, W.B., Kong, F.J., et al. (2023). Photoperiod controls plant seed size in a CONSTANS-dependent manner. Nat. Plants 9: 343–354.
文章引用：
Yu, B., Hu, Y., and Hou, X. (2024). More than flowering: CONSTANS plays multifaceted roles in plant development and stress responses. J. Integr. Plant Biol. https://doi.org/10.1111/jipb.13798
