日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，揭示植物在遮蔭環(huán)境下通過融合光敏色素信號途徑與茉莉酸信號途徑來平衡生長和防御反應(yīng)的分子機制，對耐密作物培育有重要理論指導(dǎo)意義。研究成果在線發(fā)表在《植物細胞》（Plant Cell）上。

增加密植，可以提高作物的單產(chǎn)。但是，種植密度的過度提高，會造成植株對光的互相遮擋。為了與周圍的植物競爭更多的光照，植物會表現(xiàn)為莖稈伸長速度加快，產(chǎn)生避蔭反應(yīng)，最終提前開花完成生殖繁衍。此外，過度的密植使植物對外部病原菌的防御能力降低，對植物造成不利的影響。因此，在耐密植作物育種過程中，需要育種家培育能夠耐受避蔭反應(yīng)的作物新品種，使生長和防御維持較好的平衡。

當(dāng)生長在遮蔭這種不利的生長環(huán)境下時，植物需要做出一個決定：生長還是防御？過去研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)遮蔭情況下植物的快速生長受到光敏色素和多種激素調(diào)控，但這些信號途徑間交互調(diào)控分子機制尚不清楚。

現(xiàn)在，研究人員發(fā)現(xiàn)光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要因子FHY3和FAR1這兩個蛋白在植物面臨遮蔭時生長和防御的平衡過程中發(fā)揮著重要作用。一方面，F(xiàn)HY3和FAR1蛋白直接調(diào)節(jié)避蔭反應(yīng)基因的表達水平，另一方面，它們可與茉莉酸信號途徑相互作用，從而抑制植物遮蔭時的過快生長以及提高其防御能力，最終使生長和防御維持在一個適當(dāng)?shù)乃健?/p>