土壤中的种子萌发后，幼苗的下胚轴顶端会发生弯曲，使子叶和顶端分生组织弯向下生长，这种弯曲称为“顶端弯钩”（apical hook）。顶端弯钩可以保护子叶与顶端分生组织在出土过程中免受与土壤直接接触而造成机械损伤，因此，顶端弯钩的形成对于幼苗的成功出土和保障幼苗的成活率具有重要作用。

顶端弯钩的形成受多种激素调控。HOOKLESS1（HLS1）是顶端弯钩形成的一种关键调控因子，HLS1缺失后幼苗不能形成顶端弯钩，进而不能出土见光生长。HLS1是乙烯（ET）信号途径转录因子ETHYLENE INSENSITIVE3（EIN3）的一个靶基因。乙烯和赤霉素可以通过激活EIN3促进HLS1基因的表达，进一步促进顶端弯钩的形成，而植物激素茉莉酸则抑制EIN3的转录活性，从而抑制HLS1的表达，进而影响顶端弯钩的形成。植物激素影响顶端弯钩形成的机制已逐步被阐明，然而环境因子，如温度，如何影响幼苗顶端弯钩的形成尚未见相关报道。

近日，南京师范大学生命科学学院朱自强研究组在Plant, Cell & Environment杂志在线发表了题为“High ambient temperature antagonizes ethylene‐induced exaggerated apical hook formation in etiolated Arabidopsis seedlings”的研究论文，揭示了高温抑制拟南芥黄化幼苗顶端弯钩的形成的机制。

该研究发现，在黑暗条件下，高温（28°C）抑制乙烯诱导的拟南芥幼苗顶端弯钩的形成。有趣的是，高温并没有影响乙烯信号途径关键转录因子EIN3，这说明高温作用于乙烯信号途径的下游。进一步发现，高温降低了弯钩区域生长素的水平，并打破了生长素的非对称性分布。通过研究生长素生物合成相关酶基因的表达情况，发现生长素含量降低很可能是由YUCCA基因表达下调引起的。

此外，在光照条件下，光敏色素（phytochromes, Phys)及其结合蛋白（PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 , PIF4）可以感应外界温度的变化，而该研究发现，在phyA phyB和 pif4突变体中，乙烯诱导的顶端弯钩仍然对高温处理有所响应，这说明在黑暗条件下植物可能通过不同于Phy-PIF的机制来感应外界温度。

总的来说，这项研究揭示了温度和乙烯的拮抗作用影响拟南芥黄化苗顶端弯钩形成的分子机制，并为植物生长和发育调控过程中的温度和激素相互作用提供了新的见解。

该论文第一作者为南京师范大学生命科学学院晋欢欢，通讯作者为朱自强。