光形态建成是植物响应外界光信号的发育过程。根在土壤环境下生长是避光的。在生物实验室使用培养皿生长拟南芥,已经超过了半个世纪之久,虽然这个体系很便利,却使根被直接暴露在光照之下。目前,关于光形态建成的研究主要集中在地上部分,根在光形态建成中的反应还不清楚。Elongated hypocotyl 5(HY5)是光形态建成中的关键因子,HY5homolog(HYH)是HY5的同源基因。本文通过研究HY5和HYH在拟南芥体内的互作机理,评估在光形态建成过程中根的表型和特定基因的表达变化。发现生长素分布标记DR5::GUS在hy5突变体的子叶,主根和侧根根尖累积量增强,HY5通过PIN1/PIN2介导的生长素极性运输改变根尖生长素大量的累积水平。利用报告基因株系揭示HY5和HYH在根中表达模式有很大差异,HY5而非HYH在侧根起始至伸长的整个发育阶段表达。它们在根里对光反应的响应是一种根自主性不依赖于地上部分的反应。HY5根特异地转录激活HYH,但不影响HYH在地上部分的表达,这个调控过程依赖于光诱导。HYH在体内有4个转录本,它们能不同程度地互补hy5的侧根表型,说明两个基因存在功能冗余,但是HY5是下胚轴和侧根表型的主要因子。改良了培养皿培养方式使根还原避光生长的环境,发现在单独遮光下的根系形态是类hy5的。拟南芥下胚轴是研究细胞伸长调控的重要模型。光对下胚轴伸长的抑制是通过HY5实现的。高温诱导下胚轴伸长。hy5突变体的下胚轴在高温下持续伸长,表明HY5抑制高温诱导的下胚轴伸长。外源施加生长素极性运输抑制剂和赤霉素合成抑制剂能有效抑制hy5的下胚轴伸长反应。GA20xs是一类编码赤霉素去活性酶的基因,它们是假定的HY5靶基因。融合GUS的报告基因株系表明,GA20xs在体内的表达活性依赖于HY5。超量表达GA2oxs能抑制hy5突变体的下胚轴伸长和温度反应。构建了hy5背景的EMS突变体库,筛选出与下胚轴伸长和侧根伸长相关的表型回复子。突变基因的克隆和下一步鉴定工作仍在进行。