12月22日，《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所刘宏涛课题组的研究论文，题为“Cryptochrome 1 interacts with PIF4 to regulate high temperature mediated hypocotyl elongation in response to blue light”。该研究揭示了蓝光和环境温度两种关键环境信号协同调控拟南芥下胚轴伸长的分子机制。

隐花素CRY是一种光裂解酶类似的蓝光受体，在模式植物拟南芥中主要调控下胚轴伸长和光周期诱导的开花时间。然而，CRY1调控下胚轴伸长的分子机制尚不清楚，且此前未有以蓝光依赖形式与CRY1结合的转录因子被报道。光和温度作为最重要的环境信号，对植物生长发育及地理分布具有重要影响，但两者如何相互作用协同调控植物发育仍需深入研究。

刘宏涛研究组发现，在拟南芥中，蓝光能够抑制温度升高引起的下胚轴伸长，且这一过程依赖于CRY1。CRY1对温度响应至关重要：CRY1缺失突变体对温度升高更敏感，下胚轴伸长更显著；而CRY1过表达植株则对温度变化不敏感。PIF4是红光受体PHYB的结合蛋白，也是温度信号的关键因子。进一步研究表明，CRY1以蓝光依赖的形式与PIF4结合，调控PIF4在高温条件下的转录活性。CRY1-PIF4复合体通过调控温度升高时生长素合成基因YUC8的表达，进而调控生长素合成及下胚轴伸长。CRY1通过与PIF4相互作用，直接结合到YUC8等基因的启动子上，实现环境信号对基因表达的快速调控。这些结果说明PIF4是蓝光、红光和温度信号通路相互作用的关键蛋白，表明蓝光、红光和环境温度可通过同一转录因子PIF4实现功能整合，协同调控植物生长发育。

该研究得到了国家自然科学基金委员会和中国科学院等项目的资助。