概日時計とPIF4制御の植物の成長：偶然の一致メカニズムは、シロイヌナズナの植物アーキテクチャの光周期制御にホルモンシグナル伝達ネットワークを直接統合します。

植物の概日時計は、24時間近くの期間でリズムを生成し、さまざまな生理学的および発達的イベントを制御し、植物が絶えず変化する環境光条件に適応できるようにします。シロイヌナズナでは、時計は、時刻固有の短い日（SD）特異的な方法で胚軸と葉柄の伸長を含む、日中および光周期植物の成長を調節します。このメカニズムでは、植物ククロム（主にPHYB）とともに基本的なヘリックスループヘリックス転写因子をコードするクロック制御されたフィトクロム相互作用因子4遺伝子が重要な役割を果たします。植物の成長のこの日中および光周期制御は、内部（概日リズム）と外部（光周期）キューの一致により、特にSDSの下での夜間の終わりにPIF4タンパク質の蓄積によって最もよく説明されます。ただし、このモデルでは、オーキシンを介したシグナル伝達が決定的に関与していることが一般に提案されていますが、PIF4制御下流因子は完全には特定されていません。ここでは、ホルモン関連遺伝子のセットを、植物の成長の光周期制御に関与する特定のPIF4標的として特定しました。それらには、オーキシン関連遺伝子（GH3.5、IAA19、およびIAA29）だけでなく、ブラシノステロイド（Br6ox2）、ジブベレリン酸（GAI）、エチレン（ACS8）、シトキニン（CKX5）などの他の成長調節ホルモンに関連する遺伝子も含まれます。。これらの遺伝子の夜明けおよびSD特異的発現プロファイルは、PHYBおよびCLOCK変異体のセットで修飾されており、どちらも偶然のメカニズムを妥協します。この研究の結果は、概日時計がさまざまなホルモンシグナル伝達経路を調整して、A。thalianaの光周期依存性形態形成を調節することを示唆しています。

The plant circadian clock generates rhythms with a period close to 24 h, and it controls a wide variety of physiological and developmental events, enabling plants to adapt to ever-changing environmental light conditions. In Arabidopsis thaliana, the clock regulates the diurnal and photoperiodic plant growth including the elongation of hypocotyls and petioles in a time-of-day-specific and short-day (SD)-specific manner. In this mechanism, the clock-regulated PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 4 gene encoding a basic helix-loop-helix transcription factor, together with phytochromes (mainly phyB), plays crucial roles. This diurnal and photoperiodic control of plant growth is best explained by the accumulation of the PIF4 protein at the end of the night-time specifically under SDs, due to coincidence between the internal (circadian rhythm) and external (photoperiod) cues. In this model, however, the PIF4-controlled downstream factors are not fully identified, although it has been generally proposed that the auxin-mediated signal transduction is crucially implicated. Here, we identified a set of hormone-associated genes as the specific PIF4 targets implicated in the photoperiodic control of plant growth. They include not only auxin-associated genes (GH3.5, IAA19 and IAA29), but also genes associated with other growth-regulating hormones such as brassinosteroids (BR6ox2), gibberellic acids (GAI), ethylene (ACS8) and cytokinin (CKX5). The dawn- and SD-specific expression profiles of these genes are modified in a set of phyB and clock mutants, both of which compromise the coincidence mechanism. The results of this study suggest that the circadian clock orchestrates a variety of hormone signaling pathways to regulate the photoperiod-dependent morphogenesis in A. thaliana.