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作为一种重要的环境因素,光在植物种子萌发、开花和结果等的生长发育过程中发挥重要作用。其中,蓝光因参与调控植物的光形态建成、植物的运动以及生物钟等,对植物来说非常重要。长期以来,研究者致力于对蓝光介导的植物向光性作用机制的解析,并取得了较大的进展。研究发现,植物的向光性、叶绿体的聚/避光运动、气孔的开放、叶片的伸展、叶柄/叶片的定位等是受蓝光受体向光素PHOT1(Phototropin 1)和PHOT2(Phototropin 2)及其下游信号通路所调控。目前,虽然人们对于蓝光介导的植物向光性的分子机理有了一定的认识,但仍然有必要通过鉴定一些新的蓝光调控因子,进一步解析植物向光性的分子机制,从而为利用现代生物技术手段对作物进行遗传改良提供理论指导。研究表明,RPT2(Root phototropism 2)是强蓝光介导的下胚轴向光弯曲途径中的关键组分,且在RPT2上游存在受PHOT1抑制的旁路调节途径,但其具体作用机制并不清楚。因此,我们以RPT2为诱饵蛋白进行酵母文库筛选,以期获得强蓝光调控植物向光性的关键组分,搭建蓝光调控植物向光性的信号转导通路。通过酵母文库筛选,我们筛选到包括JAC1(J-domain protein required for chloroplast accumulation response 1)和 PHOT1 在内的 33 个可能与 RPT2 互作的蛋白(RIPs,RPT2 Interacting Proteins)。酵母双杂交结果显示包括JAC1和PHOT1在内的5个蛋白可以与RPT2发生相互作用。表型分析显示,包括jacl在内的13种T-DNA插入突变体对应的基因可能并不调节RPT2的功能介导PHOT1的抑制反应。JAC1可分别与RPT2和PHOT1发生相互作用,且PHOT1、JAC1和RPT2均参与调节叶绿体聚光运动。叶绿体运动分析显示,当用1 μmolm-2s-1蓝光照射处理30 min,WT、phot1和rpt2即表现出叶绿体聚光运动,jac1并不表现出叶绿体聚光运动,表明JAC1有效调节叶绿体的聚光反应。提高蓝光强度到3 μmolm-2s-1时,jac1明显表现出叶绿体避光反应,此时WT、phot1和rpt2依然表现聚光反应。有趣的是,PHOT1和RPT2基因突变,可以部分抑制jac1突变体弱蓝光下的避光反应。当用100 μmolm-2s-1强蓝光照射后,上述6种突变体均表现出叶绿体避光运动,并表现出一定的时间依赖性。综上所述,我们筛选并验证了包括JAC1和PHOT1在内的5个蛋白与RPT2的相互作用。遗传分析表明,包括jac1在内的13种T-DNA插入突变体对应的基因可能并不调节RPT2的功能介导PHOT1的抑制反应。叶绿体运动分析表明,JAC1有效调节叶绿体的聚光反应。而PHOT1和RPT2基因突变,可以部分抑制jac1突变体弱蓝光下的避光反应。