2018年12月15日，《The Plant Journal》在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯團(tuán)隊(duì)題為“Phytochrome F plays critical roles in potato photoperiodic tuberization”的學(xué)術(shù)論文。論文揭示了光敏色素F和光敏色素B以異源二聚體的形式介導(dǎo)馬鈴薯光周期塊莖形成的潛在調(diào)控模式，深化了對(duì)馬鈴薯長(zhǎng)日照適應(yīng)性進(jìn)化的認(rèn)知。

研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)日照抑制結(jié)薯決定了馬鈴薯對(duì)栽培區(qū)域的適應(yīng)性，其調(diào)控機(jī)制既是馬鈴薯進(jìn)化研究的一個(gè)熱點(diǎn)，也關(guān)系到馬鈴薯廣適品種的選育。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了結(jié)薯對(duì)光周期反應(yīng)具有明顯差異的遺傳材料，經(jīng)轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)光受體基因與結(jié)薯的光周期響應(yīng)有關(guān)。進(jìn)一步利用獨(dú)特的試管薯研究平臺(tái)，通過(guò)調(diào)控所有5個(gè)馬鈴薯光敏色素基因在馬鈴薯中的表達(dá)，首次證明光敏色素F（StPHYF）參與了長(zhǎng)日照抑制塊莖形成的生物學(xué)過(guò)程。研究表明，長(zhǎng)日照能夠促進(jìn)StPHYF與光敏色素B（STPHYB）結(jié)合形成異源二聚體，穩(wěn)定馬鈴薯CONSTANS同源蛋白——StCOL1。這種穩(wěn)定激活了FLOWERING LOCUS T家族StP5G基因的表達(dá)，進(jìn)而抑制了對(duì)塊莖形成有利的StSP6A基因表達(dá)，使馬鈴薯在長(zhǎng)日照條件下結(jié)薯受阻。利用干涉StPHYF基因的接穗進(jìn)行嫁接證明，StPHYF在地上部分作為光受體功能的喪失，能夠使信號(hào)長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)降叵?，使只能短日照結(jié)薯的砧木在長(zhǎng)日照下正常結(jié)薯。研究提出了光敏色素F和光敏色素B以異源二聚體的形式介導(dǎo)馬鈴薯光周期塊莖形成的潛在調(diào)控模式，深化了對(duì)馬鈴薯長(zhǎng)日照適應(yīng)性進(jìn)化的認(rèn)知。