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光信号作为植物生长的重要的环境因子,不仅为植物生长提供能量来源,同时在植物生长过程中提供必要的信号来源。隐花色素(Cryptochrome,CRY)作为蓝光受体在植物和动物中介导多种光控反应。以拟南芥为模式植物的研究表明,CRY(CRY1和CRY2)的C端结构域(CCT1和CCT2)已经被证明是主要功能结构域,因为过量表达与β-葡糖苷酸酶(β-glucuronidase,GUS)融合的CCT1或CCT2的转基因植株(CCT1或CCT2)呈现出组成型光形态建成(Constitutive Photomorphogenesis,COP)的表型。另外,CCT1和CCT2参与CRY介导的蓝光信号通路是通过与COP1直接蛋白互作来完成的。CRY1的N端结构域(CNT1)的功能主要是介导CRY1的二聚化,而且这种二聚化是激活CRY1光受体活性所必需的。最新的研究发现,CNT1可以独立于CCT1参与CRY1介导的蓝光信号通路,并且发现CNT1参与CRY1介导的对赤霉素(gibberellin acids,GA)/油菜素内酯(brassinosteroids,BR)/生长素(auxin)响应基因表达的影响。虽然目前的研究已经表明CCT1和CNT1都参与了CRY1介导的蓝光信号通路,但是CCT1和CNT1在蓝光信号通路中功能的区别还未见报道。因此在全基因组范围分析CCT1的功能,并探索CCT1和CNT1在介导CRY1调控的蓝光信号通路的相同点和不同点至关重要。本研究对CCT1过量表达转基因植株进行了RNA-seq测序分析,并得到了6780个CCT1调控的基因。将得到的CCT1测序结果与之前得到的cry1cry2突变体和具有增强的蓝光反应的转基因植株35S::CNT1-NLS-YFP(CNT1)的RNA-seq结果进行比对。结果发现2903个(67.85%)CRY调控基因被CCT1调控,且其中的1095个基因也被CNT1调控。与GA/BR/auxin调控基因比对后发现CCT1与CNT1一起参与了CRY1介导的对激素响应基因表达的调控,而且大约有一半的GA/BR/auxin上调的基因被CCT1和CNT下调表达,这与CRY1和这些激素拮抗调控下胚轴伸长一致。另外,本研究发现在影响CRY1调控的激素响应基因时,CCT1和CNT1既有各自特异的也有它们共同调控的基因。qRT-PCR实验验证了转录组分析得到的一些已经报道的、参与调控下胚轴伸长的、而且被激素上调表达同时被CRY1、CCT1和CNT1下调的基因的表达情况。结果发现这些基因被蓝光、CRY1、CCT1和CNT1下调;而且在蓝光下,CCT1特异调控的基因(比如ACS5),在CCT1中的表达量比在CNT1中低;同样的,CNT1特异调控的基因(比如SAUR15),在蓝光照射下,CNT1中的表达量比CCT1中更低,与转录组分析结果一致。对CCT1和CNT1进行的GA敏感性实验发现CCT1和CNT1都参与了CRY1介导的抑制GA引起的下胚轴伸长。为了探明CCT1和CNT1抑制GA引起的下胚轴伸长的机制,我们进行了免疫印迹实验。结果发现是CCT1而不是CNT1参与了CRY1介导的抑制GA促进HY5蛋白降解过程的。为了在全基因组转录水平研究CCT1、CNT1和COP1调控激素响应基因表达的关系,我们还利用COP1的突变体cop1-4进行了RNA-seq测序分析,并将COP1调控的基因与CCT1、CNT1及GA/BR/auxin结果进行比对。结果发现CCT1、CNT1与COP1以相反的方向共同调控很多GA/BR/auxin响应基因表达。另外,我们还分析了蓝光和CRY1对BR信号通路及BR响应基因表达的影响。对BR的敏感性实验发现蓝光抑制BR对拟南芥下胚轴的促进是通过CRY1来实现的,而qRT-PCR实验也表明CRY1介导了蓝光对BR响应基因的抑制。本文通过转录组学,植物生理学及生物化学方法在全基因转录水平揭示了关于CRY1介导的蓝光信号通路机制,提出了CRY1的C端和N端可能参与了CRY1调控GA、BR或其它激素应答基因表达的生物学问题,同时为进一步研究CRY1信号与植物激素信号互作调控植物发育的机制研究提供了线索。