本文以高粱（Sorghum bicolor）野生型R111和航天突变体har1为材料，对幼苗的光形态建成反应、特别是蓝光下的形态反应进行了研究；克隆、鉴定和比较了野生型和突变体隐花色素2（cryptochrome 2，cry2）脱辅基蛋白基因CRY2的cDNA和基因组DNA；将野生型CRY2的3-端进行了原核表达，制备了抗高粱CRY2抗体；对CRY2在高梁野生型和har1突变体幼苗中的时空表达和har1蓝光超敏反应的机理进行了初步的研究。主要研究结果如下： 1．高粱野生型R111和航天突变体har1幼苗的光形态建成反应 1)将高梁野生型和突变体种子温水浸种后，在黑暗中萌发3 d，继而将3 d龄的黄化苗转移到12hL／12hD光周期的蓝光(20μmolm^-2s^-1)下生长。在蓝光下，har1幼苗的中胚轴、芽鞘伸长都受到明显抑制，照光后7 d，比野生型分别短31.2％和22.5％。har1第一片叶伸出芽鞘的时间比野生型的早，照光后伸长、加宽和叶面积受到明显抑制，第3d比野生型减少29.3％、18％和34.9％。第二片叶的长、宽和面积也受到抑制，但没有第一片叶的明显，照光后7d叶片宽度和面积与野生型没有明显差异。 2)3d龄的黄化苗，白光(60μmolm^-2s^-1)下连续光照24小时后，突变体的中胚轴和芽鞘的着色都比野生型深。白光光照6小时后，突变体中胚轴花色素苷的含量高于野生型，在12-24小时之间变化最明显，在光照36小时时达到最高，而野生型的变化不明显。蓝光(20μmolm^-2s^-1)下，野生型中胚轴花色素苷的含量变化不明显，而突变体从光照6小时后，中胚轴花色素苷的含量高于野生型，在光照48小时时达到最高，是野生型的6.57倍，随后呈现下降趋势。红光下，无论是野生型还是突变体，中胚轴的花色素苷含量没有明显的变化。 3)外施GA₃，突变体中胚轴、胚芽鞘和第二片叶的长度基本能够恢复到野生型水平，而第一片叶的恢复程度差些，外施GA₃后，叶片宽度都略有变窄，这可能是因为GA₃能够促进细胞纵向伸长，不能促进细胞横向生长所致。这说明高粱突变体har1发生矮化，不是由GA₃的受体发生突变引起的。 4)蓝光下突变体叶绿素含量与野生型相比，有增加的趋势。蓝光照射后，黄化苗转绿过程中，叶绿体发育明显加快。以上对突变体幼苗harl的生长和光形态建成反应分析表明，突变体harl对蓝光超敏感。介导蓝光反应的光受体是隐花色素，特别是隐花色素2的作用明显。2.高粱野生型Rill和突变体har了隐花色素2（e叮ptochromeZ，CR力）基因的克隆以及序列分析 1)克隆的CRYZ cDNA全长2460bp，包括一个完整的开放阅读框，编码大小为690氨基酸的蛋白质，分子量大约为75.9kD，同时进行了基因登记（GenBankaccession No·AF545572）。 2)高粱野生型C天yZ基因组DNA长3490bP含有3个内含子和4个外显子，内含子所在位置的碱基结构符合 mRNA内含子剪接的信号即5’GU一AG的规律。 3)同源性分析表明，高粱CRYZ编码的CRYZ蛋白与水稻蛋白质的同源性高达86.4%，而与拟南芥和番茄CRYZ蛋白质的同源性分别为45.5%和57%。高粱C尺Y2编码的蛋白质具有CRYZ蛋白的特征. 4)同源性比较发现，高粱野生型和突变体C尺Y2基因的cDNA和基因组DNA的同源性为100%，即高粱突变体的C尺Y2基因没有发生突变。3 CRYZ基因的原核表达及抗高粱CRYZ抗体的制备 利用pET32a（+）作为表达载体，高粱cRYZ的c一端在大肠杆菌中进行了融合表达，经过初步纯化CRYZ融合蛋白，进行免疫家兔，制备抗高粱CRYZ的抗体。SDS一PAGE和westem印迹结果表明，CRYZ融合蛋白的原核表达得到了特异、高效表达。经间接EUSA检测，该血清与融合蛋白具有很高的特异性及效价。4高粱野生型Rnl和突变体hur1CRYZ的表达 1)高粱根、中胚轴和叶片中都有C尺Y2转录和蛋白质的表达。 2)节沱stem blottin醚测结果表明，黄化苗（3天龄）在转入蓝光（2伽molm一25一’）下培养后，CRYZ蛋白质见光发生了降解，在光照7小时后几乎完全降解。 3)12hUiZhD蓝光（20产mo一m一25一‘）下，不论是野生型Rill还是突变体幼苗的CRYZ蛋白质含量在光下比黑暗中的要低，呈现出弱一强一弱的节奏变化;harl在黑暗中的表达比蓝光下更高，节奏更加明显。 本研究在克隆和鉴定高梁C尺YZ cDNA与基因组DNA的基础上，比较野生型和突变体的cRYZ基因序列，发现二者没有差异。westem blotting分析CRYZ蛋白含量的结果表明，在黑暗中harl蛋白水平比Rnl的高。这一差别的意义还有待进一步研究。关键词高粱航天突变体;光形态建成:隐花色素2;原核表达;抗体制备