BASL是在气孔发育研究中发现的,是参与极性建立和细胞命运决定的关键蛋白,其在气孔发育中的功能目前已经研究得很清楚。但在气孔发育之外的功能,及BASL基因表达的调节机制目前还不清楚。本研究以两种拟南芥(Arabidopsis thaliana)突变体basl-1,basl-2为材料,分析basl突变体气孔发育之外的表型,并以pBASL:GUS为材料研究BASL基因表达与激素之间的关系。得到如下研究结果:1.basl-1在胚轴发育和对激素的响应方面具有明显异于野生型和basl-2的表型:在光下,basl-1具有较长的胚轴;对2,4-D诱导的愈伤化不敏感;向光性削弱。所有这些表型都与激素特别是生长素密切相关。2.basl-1长胚轴表型产生的细胞学原因:A.不是因为胚轴细胞数目增多,与细胞分裂无关,而是因为细胞纵向的伸长;B.与野生型和basl-2相比,胚轴细胞的发育过程,细胞生长模式发生改变。中胚轴细胞的伸长由野生型的跳跃式生长改变为持续性生长,中胚轴长度上的差异决定了最终胚轴长度的不同。换言之,BASL蛋白可能参与光对中胚轴伸长的抑制。C.胚轴细胞的形态并没有发生改变。3.basl-1对2,4-D诱导的细胞脱分化和细胞分裂过程不敏感。野生型在外源2,4-D处理后,下胚轴和根系发生严重的愈伤化反应,细胞分裂产生不定形的细胞,并发生异常的细胞膨胀。产生的新细胞和愈伤组织中BASL的表达明显增强。而basl-1突变体对2,4-D的响应减弱。这说明2,4-D诱导的细胞脱分化过程和愈伤组织的产生需要正常的BASL蛋白功能。4.basl-1向光性弯曲的减弱源于下胚轴对生长素的响应。野生型下胚轴具有典型的向光弯曲,这种弯曲可以通过外施IAA来诱导,IAA浓度越大,下胚轴弯曲程度越大。而basl-1突变体下胚轴发生弯曲的频率极大地下降,受外源IAA诱导的弯曲程度也降低。5.拟南芥光下生长幼苗胚轴的伸长受多种激素的作用。basl-1对IAA、BFA、NOA和Bikinin对胚轴伸长的抑制作用具有明显的抗性;对NPA、ZT和ACC表现得更敏感。而basl-2胚轴的伸长对激素的响应基本和野生型一致。6.A4SL启动子在光下和暗下均有活性。BASL基因的表达受生长素调节:BASL在胚轴和根维管组织中的表达受外源IAA的诱导而增强,而受到PEO-IAA处理的抑制(PEO-IAA阻断IAA和TIR1之间的结合)。7.BASL基因的表达还受到多种激素的调节。BASL在胚轴维管束中的表达受BR/ABA/ZT处理的促进而受Bikinin/GA3的抑制;在根维管束中的表达则受BR/GA3/MeJA的促进,而受Bikinin/ZT/ACC的抑制;在子叶中的表达受BR抑制,而受ABA/ZT/MeJA/ACC的促进。这说明多种激素参与调节了BASL基因表达的调控。这些结果说明,植物BASL蛋白除了参与气孔发育中的细胞极性建立和细胞命运决定之外,还参与胚轴的发育和向光性反应,其功能与生长素信号途径具有密切的联系。同时,多种激素参与调节BASL基因的表达。本研究为进一步分析BASL蛋白在发育中的作用及其机制,奠定了良好的基础。