日前，中國農業科學院生物技術研究所與華南農業大學合作，揭示植物在遮蔭環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的分子機制，對于耐密作物的培育具有重要的理論指導意義。相關研究成果在線發表在《植物細胞》（Plant Cell）上。
增加密植，可以提高作物的單產。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，植物會表現為莖稈伸長速度加快，產生避蔭反應，最終提前開花完成生殖繁衍。此外，由于過度的密植導致植物將更多的資源分配到生長上，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的作物新品種，使生長和防御維持較好的平衡。
當生長在遮蔭這種不利的生長環境下時，植物需要做出一個決定：生長還是防御？如何將有限的資源合理分配到兩個相對的事件中，是植物面臨的一個重要的抉擇。過去的研究已發現遮蔭情況下植物的快速生長受到光敏色素和多種激素的調控，但這些信號途徑間的交互調控分子機制尚不清楚。
現在，研究人員發現光信號轉導的重要因子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揮著重要作用。一方面，FHY3和FAR1蛋白直接調節避蔭反應基因的表達水平，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的水平。
相關論文信息：https://doi.org/10.1105/tpc.18.00991
