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骨形态发生蛋白(bone morphogenetic proteins,BMPs)除了诱导硬骨和软骨的发生,同时还参与调控牙齿、肾脏、皮肤、毛发、肌肉、造血和神经元的发育,以及维持体内的铁代谢和血管内稳态。Bmp2a作为BMP家族中的一员,通过结合BMPI型受体与II型受体进行信号转导从而激活目的基因。有文献报道在斑马鱼胚胎发育的早期阶段,bmp2a基因在松果体中表达,因而Bmp2a可能参与到斑马鱼的生物钟调控。但是关于生物钟与bmp2a基因的关系目前还没有研究。我们首先通过细胞转染实验发现Clock1a-Bmal1b异二聚体可以激活bmp2a-luc的表达,并且通过ChIP实验发现Bmal1b可以直接结合到位于bmp2a基因启动子区域的E like-box上,证明bmp2a基因受生物钟调控。此外我们还发现,光照对于bmp2a基因的表达具有调控作用,细胞转染实验发现Tefa可以激活bmp2a-luc的表达,ChIP实验发现Tefa可以直接结合到位于bmp2a基因启动子区域的D-box上,证明bmp2a基因直接受Tefa调控。我们利用CRISPR-Cas9技术成功构建bmp2a突变体,并得到了稳定遗传的突变品系。高通量深度测序的结果显示bmp2a突变体中很多核心生物钟基因发生改变,并且per2基因的下调极为明显。定量PCR证明高通量测序结果的正确性。我们发现,在行为学分析中,在恒暗或恒光的条件下,bmp2a突变体幼鱼的行为周期与野生型幼鱼相比延长了0.4小时,这与之前本实验室发现的per2突变体幼鱼的行为周期变化保持一致。细胞转染实验表明Bmp2a可以激活per2-luc的表达,且激活效应随着Bmp2a浓度的升高随之增强。ChIP实验发现Bmp2a可以直接结合到位于per2基因启动子区域的Smad结合位点(SBE)上,而Smad是BMP信号通路的重要核内分子,证明per2基因直接受Bmp2a调控。综上,我们发现bmp2a基因受生物钟与光照调控,并且通过促进per2基因的表达从而调控斑马鱼的生物钟。