对于向日葵来说转向太阳需要多个复杂的系统

根据斯泰西·哈默 (Stacey Harmer)于 10 月 31日 在开放获取期刊PLOS Biology上发表的一项新研究，向日葵在白天从东向西跟踪太阳，并在下一次日出前再次面向东方的能力，依赖于多种类型的光响应。和美国加州大学戴维斯分校的同事。这些结果加深了对这种众所周知的植物行为的理解，并颠覆了之前关于其依赖于典型的光依赖性响应途径的假设。

因为植物是扎根的，所以当邻居挡住了它们的光线或者它们发现自己在阴凉处发芽时，它们就无法站起来并移动。相反，它们依靠生长或伸长来向光移动。有几种分子系统可以促进这种反应，其中最著名的称为向光反应。在这个系统中，不均匀地落在幼苗上的蓝光被称为向光素的蛋白质感知，这种蛋白质会导致植物激素的重新分配，最终导致生长尖端向光弯曲。

向日葵的太阳追踪能力(称为向日性)是否是向光反应的一种形式，涉及相同的受体和激素，目前尚不清楚。为了探索这个问题，作者将实验室中向蓝光弯曲的向日葵与田间跟踪太阳的向日葵的基因活动模式进行了比较。

令人惊讶的是，在实验室中，只有少数快速上调导致向光性弯曲的基因在响应太阳运动时表现出显着的活性差异。除了这几个系统之外，他们还发现了其他光响应系统的变化，包括感应远红光(富含阴影)的避荫系统，该系统在当天早些时候在向日葵茎的西侧触发，当太阳在东方。但是，让情况变得更加复杂的是，他们表明，红光、远红光或蓝光的消耗对向日葵跟踪太阳的能力几乎没有影响，这表明多个系统可能协调产生向日光响应，使其甚至能够运行在没有一个或多个光触发器的情况下。

哈默补充道：“当我们每天研究向日葵如何跟随太阳时，我们的发现不断让我们感到惊讶。在本文中，我们报告说，它们使用不同的分子途径来启动和维持跟踪运动，而以引起植物弯曲而闻名的光感受器似乎在这个非凡的过程中发挥了次要作用。”