油菜素内酯(BRs)是一大类内源性植物激素,在高等植物中普遍存在。BR在调节植物的生长发育方面具有不可或缺的重要功能,为了维持细胞的正常分裂、分化、伸长以及植物体对多种环境刺激的正确响应,完整的BR生物合成及信号途径都是必须的。由于BR不能长距离运输,特定的组织或细胞中活性BR的水平必须得到有效调控,使得组织或者细胞可以正常的生长和发育。在对BR突变体的研究中也发现了调控BR代谢相关的多个蛋白或者酶,比如BAS1、SOB7和BEN1等。同时,也发现了调节BR合成的一些转录因子,比如BZR1/BES1和CESTA.通过基因功能增加(gain-of-function)的策略,我们实验室此前发现一个BR合成的正向调节子TCP1。它可以正向调控编码BR生物合成关键酶之一的基因DWF4的表达,在TCP1超表达突变体中DWF4明显上升,而在TCP1显性负突变融合基因转基因植物中,其表达明显下调；对BR合成途径的中间产物进行定量分析结果也表明,TCP1的确通过调控DWF4的表达来调控体内活性BR的水平。然而,以前的研究并没有证明TCP1是通过直接与DWF4的启动子相互作用来调控DWF4的表达的。本论文的目的是研究TCP1是否能与DWF4的启动子直接互作,并通过对其互作序列的阐明,结合基因芯片技术,来研究拟南芥全基因组中所有其他可能受TCP1调控的基因。TCP1属于一类植物特有的转录因子家族,称为TCP家族,其家族成员蛋白都包括一段保守的包括59个氨基酸残基的特殊bHLH结构域,叫做TCP功能域,这段序列与DNA结合或者与蛋白质相互作用有关。TCP1属于亚家族Ⅱ,GTGGNCCC序列是这个家族成员偏好的结合序列,但是在DWF4的启动子中并没有发现与此完全相同的序列,只发现两个GGNCCC核心序列。染色质免疫共沉淀实验结果显示这两个序列可以与TCP1存在相互作用,凝胶迁移速率分析进一步证明这两个序列可以与TCP1直接结合,利用点突变技术证明了此核心序列两侧的其它序列对TCP1的结合并不重要。同时,利用启动子-GUS转基因技术,我们对DWF4启动子中两个GGNCCC核心序列的重要性进行了研究,与相同长度的野生型启动子相比,当两个核心序列被替换后,启动子的转录效率大大降低了。因为tcpl-1D及TCP1-SRDX植株还表现出一些与BR生物合成及信号途径无关的表型,说明TCP1应该还调控别的与植物生长发育有关的基因,我们于是利用基因芯片技术比较了野生型、TCP1-SsRDx及tcp1-1D中全基因组表达图谱的差异,找到了520个能被TCP1-SRDX或tcp1-1D显著调控且在它们的启动子中含有至少一个GGNCCC序列的基因(与野生型比较,这520个基因至少有2倍以上的表达差异),我们挑选了部分表达差异明显的基因进行了PCR验证,证明了芯片结果的可靠性。除了调控DWF4的表达外,TCP1还通过调控其他启动子中含有GGNCCC的基因的表达从而实现对植物生长发育的总体调控。这些实验数据说明TCP1是通过直接结合到GGNCCC序列来发挥调控基因表达功能的。