低蓝光环境增强植物的向光性

来自瑞士、法国和阿根廷的一个联合研究组最新研究发现，低蓝光和低红光与远红光的比值，都是快速增强拟南芥幼苗向光性所必需的条件，低蓝光环境有助于增强植物的向光性。相关成果近日发表在《植物生理学》杂志。

在自然环境中，光照条件是高度动态和异质的，鉴于光对植物生存的重要性，植物进化出复杂的光传感系统来整合多种光信号。

对于喜阳光的植物，如拟南芥来说，茂密植被不利于植物生长。这时，植物就会通过感知较低的红（R）与远红（FR）比值（LRFR），来检测周围的植物特征，替换以后叶片反射远红外光的结果。如果植被变得更密集，树冠过滤阳光，植物就会提高下胚轴伸长和叶片高度，并减少分枝和加速开花等措施，优化自身的光捕获，提高自身对遮荫的适应性。

联合研究组发现，包括拟南芥在内的避荫植物，在遮荫信号的诱导下，表现出许多生长反应，如茎状结构的伸长和叶片的重新定位。遮荫信号还通过抑制光敏色素B（phyB）促进去黄化幼苗的向光性，这有利于植物增强对未过滤阳光的捕捉。

然而，长时间的低蓝光处理，可以使植物通过降低隐色素1（cry1）的活化来促进向光性。在有利的光照条件下，cry1限制了光敏色素相互作用因子（PIF4）的表达，而在低蓝光下，PIF4的表达则可以增加，有助于光致性增强。进一步分析表明，低蓝光导致下胚轴生长素信号增强，在光刺激下，下胚轴生长素信号梯度变陡。

联合研究组因此认为，冠层遮荫增强光致性，即低蓝光环境增强植物的向光性，是光敏色素B和cry1共同作用于PIF调节的结果。