一氧化氮(NO)可以延迟植物开花,但其作用机制尚不清楚。光照是影响植物生长与发育关键环境因子之一,除植物的光合作用外,还可以一种重要的信号分子来调控植物的生长与发育,如光周期途径也是调控植物的开花过程中重要的途径之一。而一氧化氮是否通过与光周期途径互作调控植物开花是本文研究的出发点。本文以模式生物拟南芥为研究对象,将生物钟Marker基因融合荧光素酶(Luciferase,LUC)作为研究的报告基因,然后在持续光照条件下检测LUC的转录活性,通过分析LUC活性的变化来确定是否对生物节律的周期、相位和振幅产生影响来解释NO对光周期途径作用机制。本文主要采用的光周期中的重要标记基因为CCA1(Circadian clock associated 1)、LHY(Late elongated hypocotyl 1)、TOC1(Timing of cab expression 1)、PRR7(Pseudo-response regulator 7),GI(Gigantean),通过对这些Marker基因在连续的白光照下转录活性的检测来分析NO对植物光周期途径的影响。发现在白光下,内源NO含量升高的nox1突变体中,PRR7和GI不受影响,而CCA1、LHY和TOC1的表达受到影响,由此推测NO对光周期途径的调控主要是通过影响核心振荡关键基因的表达实现的。进一步通过q RT-PCR证实,在连续的白光条件下,内源NO含量高的nox1突变体中,同样表现出生物钟核心调控环基因CCA1、LHY与TOC1的表达量明显高于WT中的表达,表达节律与WT相同,而在PRR7的表达并没有受到影响。研究表明,红光受体PHYB无论是在长日照还是在短日照下都会对植物的开花起抑制作用,故推测在红光下,NO会延迟植物开花的光周期途径。发现,植株生长在红光下表现出下胚轴生长。而外源施加NO对红光下培养的拟南芥根长起抑制作用,表现出剂量依赖性,这种抑制趋势与白光下抑制趋势一致,抑制程度之间的差异是具有极显著的生物学统计意义(P<0.001),但内源NO高的突变体nox1与WT相比并不受影响。而对于影响开花的莲座叶数和抽薹时间来说,发现随着NO浓度的升高,抽薹时间和莲座叶数都在增加,并且在外源施加100μM SNP和内源NO升高的nox1突变体中与野生型相比,其表现出的差异都具有统计学意义。进一步实验证实,在红光照射下培养的拟南芥光周期途径中仍然是生物钟中心基因CCA1、LHY与TOC1的表达受到影响。考虑到已证实NO对红光受体PHYB的影响,故我们推测,NO在对光周期途径的影响可能是通过对PHYB的影响,进而把信号传递给LHY,LHY影响到生物钟核心振荡,从而调控到光周期途径,影响到其下游的信号传导,从而进一步延迟开花。总之,本研究表明NO对植物的昼夜节律振荡的调控来调节植物的开花作用。