众所周知，当太阳穿过天空时，向日葵会转过脸来跟随太阳。但向日葵是如何“看到”太阳并跟随它的呢?加州大学戴维斯分校的植物生物学家发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的新研究表明，它们使用了一种不同于之前认为的新颖机制。

　　“这对我们来说完全是一个惊喜，”加州大学戴维斯分校植物生物学教授、该论文的资深作者斯泰西·哈默(Stacey Harmer)说。

　　大多数植物都表现出向光性——向光源生长的能力。植物科学家曾假设，向日葵的向日性，即跟随太阳的能力，是基于相同的基本机制，即由一种名为趋光素的分子控制，并对光谱的蓝色末端的光做出反应。

　　白天，向日葵在茎的东侧长得多一点，把头向西推，晚上在茎的西侧长得多一点，这样头就会向东摆动。哈默在加州大学戴维斯分校生物科学学院的实验室之前已经展示了向日葵是如何利用它们内部的生物钟来预测日出的，并在早上协调小花的开放和授粉昆虫的出现。

　　在这项新研究中，研究生克里斯托弗·布鲁克斯、博士后研究员哈加托普·阿塔米安和哈默观察了在实验室室内生长的向日葵和在室外阳光下生长的向日葵中哪些基因被打开(转录)。

　　在室内，向日葵直接迎着光生长，激活了与促光素相关的基因。但是在户外生长的植物，在阳光下摇摆着它们的头，表现出完全不同的基因表达模式。茎的一侧与另一侧的趋光性蛋白无明显差异。

　　研究人员尚未确定与向日性有关的基因。

　　哈默说:“我们似乎已经排除了促光素途径的可能性，但我们还没有找到明确的确凿证据。”

　　用遮光盒遮挡蓝光、紫外光、红光或远红光对向日性反应没有影响。这表明可能有多种途径，响应不同波长的光，以达到相同的目标。接下来的工作将着眼于植物中的蛋白质调控。

　　向日葵学得很快。哈默说，当实验室里种植的植物被移到室外时，它们在第一天就开始追踪太阳。这种行为伴随着植物阴暗面基因表达的爆发，在随后的日子里没有再发生。她说，这表明某种“重新布线”正在进行。

　　哈默说，除了揭示了以前未知的植物光感应和生长途径外，这一发现具有广泛的相关性。

　　“你在生长室等受控环境中定义的东西，在现实世界中可能行不通，”她说。

　　Atamian现在是查普曼大学的助理教授。