来自王伟课题组的王姝瑜同学进行了题为“Discovery and heterologous reconstitution of a plant noncanonical quasi-circadian gene regulatory network”的报告，介绍了他们对采后草莓在极端环境下维持生物钟稳态和抵抗病原菌方面的新机制。生物钟是生物适应周期性变化的环境而形成的内源性计时系统，对生物的生长发育和环境适应至关重要。深入理解植物生物钟的工作机制，有利于优化作物生产模式、开发更加优良且适应性强的品种。目前，关于植物生物钟的研究多集中在适宜环境或短暂的逆境胁迫环境中。然而，越来越多的报道表明，极端环境中的生物也具有生物钟，且其工作模式可能与经典的生物钟存在较大差异。例如，采摘后的冷藏保存的草莓果实通常面临人为创造的极端环境，如持续低温，持续光照，持续营养匮乏等。还可能面临多种植物病原菌的侵染，从而造成巨大的浪费和经济损失，在这些极端环境下，草莓是否存在一个适应此环境的内源生物钟？
以此极端环境为出发点，王姝瑜同学的研究发现，草莓果实中的经典生物钟基因调控网络在采后冷藏环境中失去了稳健的昼夜节律表达。但全转录组数据上，仍能看到275个基因存在节律表达模式，其中一部分是蛋白翻译相关的基因，说明冷冻草莓可能仍然存在昼夜节律的生理变化。由于基因转录-翻译中的自抑制网络结构是经典节律性基因表达震荡的关键元素，作者们进一步筛选了其中的转录因子，确定了9个存在节律性震荡的基因。体外9x9的双荧光素酶报告实验进一步证实其中部分转录因子之间存在蛋白水平的相互作用。据此，作者们构建了可能的基因调节网络模型（GRN）。作者们验证了这个GRN具有生物钟网络的一般性质：此网络的组分的确存在约24h的表达节律；也存在温度补偿效应，不同温度下的节律周期基本稳定在24h；在冷冻环境下，通过不同温度周期性循环，可以重置生物钟的相位，并稳定周期长度；在24h恒亮的环境下，GRN能一定程度地自发维持震荡周期和初始震荡相位。
进一步地，作者尝试在其他植物中异源重构这一震荡网络。目前成功实现体外重构的生物钟网络是蓝藻的基于磷酸化/去磷酸化的震荡网络，目前还没有针对转录-翻译反馈环成功进行体外重构的例子。作者们以烟草作为宿主，尝试进行这一重构。由于鉴定出的这个GRN网络存在较多的反馈抑制，意味着初始可能需要较大的输入，而后期又需要撤去输入以证实震荡可以仅由GRN本身维持。为了解决这一问题，作者们借助了烟草的35S基因沉默机制，再配合表达量调优后的正交启动子组合，最终成功利用GRN网络中5个核心组分，在烟草中得到了周期震荡的表达模式。作者们还补充验证了重构中使用的GRN蛋白组分和对应启动子与宿主植物烟草自身节律的正交性，证实这个重构的GRN震荡确实是自持的。
既然逆境环境促使产生了这一独特GRN网络震荡，这是否意味着其也有独特的生理功能呢？为了探究极端环境中的草莓生物钟网络与免疫的关系，王姝瑜同学选择了常见的草莓致病菌“灰霉菌”进行了时序性的接种实验。实验结果表明，当采后草莓果实具有生物节律稳态时，草莓对灰霉菌的抗性同样表现为节律性；而当采后草莓果实失去节律稳态时，草莓对灰霉菌的抗性也失去了节律性。此外，比较节律正常和失常的采后草莓中的菌量发现，节律正常的草莓对灰霉菌侵染的抗性更强。以上结果说明，尽管极端环境会破坏植物经典的生物钟，但为了生存，植物可能会激活替代性的基因调控网络来行使类生物钟的功能，从而精准调控植物的免疫过程。这一研究不仅揭示了采后植物器官中的生物钟调控机制，为全面理解生物钟和免疫的互作提供了重要的参考资料；也为未来果蔬保鲜提供了新的思考方向。
报告结束后，老师和同学们对王姝瑜同学的分享展开了积极讨论。大家就该生物钟网络的潜在应用价值，以及网络中基因与其它胁迫环境激活的基因的相关性展开了讨论。陈雪梅对生物钟和抗病表型之间，生物体和其互作的周围环境的生物钟之间的联系，还讨论了非转录-翻译结构（如泛素化修饰）可能在基因昼夜节律震荡中的作用，焦雨铃充分肯定了该工作的创新性，高度评价了体外重构GRN的工程亮点和难度，并就该研究中GRN可能的输入信号来源展开了进一步的讨论。
