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来自佛雷堡大学的研究人员与来自英国剑桥的研究人员发现：光受体--光敏色素B也可以作为植物中的一种温度传感器。该研究成果发表最近一期的《Science》上， -----Phytochrome B integrates light and temperature signals in Arabidopsis. Science, 2016; 354 (6314): 897 。 
图 1. 光敏色素B的表达水平受光照和温度调节。Phytochrome B当高温下受到抑制，会促进植物伸长。
植物适应环境温度的变化非常敏感。在22摄氏度，例如，模式植物拟南芥显示紧凑的增长。但是，如果温度上升几度，植物的茎和叶片表现出增加的伸长生长，使植株更容易通过蒸发冷却。然而植物如何感知温度是未知的。 光敏色素感光蛋白控制高等植物的许多生理过程，包括种子萌发、幼苗生长发育、开花和避荫感应。光谱成分的植物的光环境的变化，根据植物生长：红光比例在阳光直射下高，而植被的阴影，蓝色和红色的光被过滤掉，成为丰富和远红。光敏色素能吸收光和作为光驱动的分子开关。而阳光中的红光部分激活光敏色素，远红光使他们。基于此，植物能够确定他们的光环境光的数量。有活性光敏色素B能抑制伸长生长，但能促进植物生长变得紧凑。它结合的调控序列，或发起人，涉及例如在伸长生长调控某些基因，从而控制他们的活动。
众所周知，光敏色素可以从主动变为活动状态，无论光照条件。这个过程称为暗逆转。来自佛雷堡大学的植物生理学家证明以前，通过黑暗逆转的光敏色素B的失活可以有两种不同速度在反应发生。一个慢暗逆转机制确保活性光敏色素B在夜间逐渐下降量。第二，约100倍的速度逆转过程竞争与光敏色素B光活化从而使植物在白天测量光的强度。此外，研究人员发现这两个失活过程的速度取决于温度。 使用一种特殊的光谱方法，可以测量在生活幼苗活性光敏色素B的量，科学家们证明了多少温度影响两暗逆转率。这缓慢的暗逆转反应温度依赖性决定了光敏色素B仍然活跃在夜间，因此可以结合基因启动子。在较高温度下，光敏色素B是灭活的更为迅速，从启动的速度比在较低的温度下。温度也会影响光敏色素B在白天活动。在较高的温度下，研究人员检测已经在光的相位是由快速暗逆转机制的温度依赖性导致感光细胞的活性形式的水平降低。气温上升使光敏色素B，特别是在弱光，从而促进伸长生长。使用这些机制，植物能够适应其发展对环境变化。
 
图 2.PhyB对光和温度的感应
图 3. phyB 响应光温刺激介导植物生长 参与研究的人员有Cornelia Klose博士、Andreas Hiltbrunner博士、教授、博士和教授Eberhard Sch ferä来自佛雷堡大学生物学院的植物分子生理学系。Hitbrunner和SCHäFER是生物信号中心成员，也在佛雷堡大学。 Journal Reference: M. Legris, C. Klose, E. S. Burgie, C. C. R. Rojas, M. Neme, A. Hiltbrunner, P. A. Wigge, E. Schafer, R. D. Vierstra, J. J. Casal. Phytochrome B integrates light and temperature signals in Arabidopsis. Science, 2016; 354 (6314): 897 DOI: 10.1126/science.aaf5656
原文信息：
AbstractAmbient temperature regulates many aspects of plant growth and development, but its sensors are unknown. Here, we demonstrate that the phytochrome B (phyB) photoreceptor participates in temperature perception through its temperature-dependent reversion from the active Pfr state to the inactive Pr state. Increased rates of thermal reversion upon exposing Arabidopsis seedlings to warm environments reduce both the abundance of the biologically active Pfr-Pfr dimer pool of phyB and the size of the associated nuclear bodies, even in daylight. Mathematical analysis of stem growth for seedlings expressing wild-type phyB or thermally stable variants under various combinations of light and temperature revealed that phyB is physiologically responsive to both signals. We therefore propose that in addition to its photoreceptor functions, phyB is a temperature sensor in plants. 
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