光敏素的結構光化學、訊號整合和農業優化是光生物學的核心。
Pfr 的結構與光化學
Rockwell et al.（2006, Annu. Rev. Plant Biol. 57: 837）系統回顧了 phytochrome 的光化學。生色團 phytochromobilin 在 Pr 態為 15Z 構型，吸收紅光後異構化為 15E（Pfr），引發蛋白構型變化。Burgie et al.（2014, Structure 22: 88）解析了 Deinococcus phytochrome 的 Pr 和 Pfr 狀態結構——生色團的 D-ring 翻轉帶動 GAF 和 PHY 域之間的 tongue region 從 β-hairpin（Pr）轉變為 α-helix（Pfr），此構型變化傳導到 C-terminal 效應域。植物 phytochrome 的完整結構尚未解析，但推測類似。
phyB 作為「溫度計」
Jung et al.（2016, Science 354: 886）和 Legris et al.（2016, Science 354: 897）同期發現 phyB 的 Pfr→Pr 熱回復（thermal reversion）速率隨溫度升高而加速——高溫等效於低 R/FR 比值，因為 Pfr 比例降低。因此 phyB 同時整合光和溫度信號。PIF4 在高溫下穩定 → 活化 auxin 合成（YUC8）和生長相關基因 → 熱形態建成（下胚軸伸長、葉柄加長、提早開花）。Pfr 的半衰期在 20°C 約 30 min，在 28°C 約 10 min。
光敏素信號的定量模型
Rausenberger et al.（2010, Mol. Syst. Biol. 6: 370）建立了 phyA 和 phyB 信號的常微分方程（ODE）模型，整合 Pr/Pfr 光轉換、核質穿梭、PIF 降解和 COP1 活性。模型精確預測了不同光強度和 R/FR 比值下的下胚軸長度，為農業光環境設計提供了定量工具。
農業中的 SAS 優化
避蔭反應是高密植作物產量損失的主因之一。Gommers et al.（2013, Trends Plant Sci. 18: 65）提出「smart canopy」概念——培育 SAS 遲鈍的品種（如弱化 PIF 或增強 phyB 穩定性）使作物在密植時不浪費資源在伸長上。DELLA 蛋白是 SAS 的負調控因子——穩定 DELLA（如使用 GA 合成抑制劑 paclobutrazol）可抑制密植時的過度伸長。
文獻參考：Legris, M. et al. (2016). Science, 354, 897-900. / Rausenberger, J. et al. (2010). Mol. Syst. Biol., 6, 370.