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双组分信号系统是真核细胞和原核细胞感受并传递环境信号刺激的重要途径。近年来对模式植物拟南芥双组分信号系统的研究取得了重要的进展。研究表明双组分信号系统参与植物对激素(乙烯、细胞分裂素)的应答、渗透反应以及光信号的转导和传递。细胞分裂素在植物的生长和发育过程中参与调控各种各样的生理过程,如促进细胞分裂和芽的分化,抑制主根的伸长,调控顶端优势,促进维管束的形成、花朵和果实的发育以及花青素的合成,参与雌配子形成、胚的发育、叶绿体的形成、胁迫反应和病原抵抗以及延缓开花时间、叶片衰老等。植物细胞分裂素受体属于组氨酸蛋白激酶家族,是植物双组分信号系统的组分。对拟南芥的研究发现了AHK2、AHK3和AHK4/CRE1/WOL作为细胞分裂素受体而存在,能够与细胞分裂素结合进行信号转导。AHK2和AHK3在拟南芥的根、茎、叶和花中均’有表达,AHK4主要在根中表达。crel-1突变体在细胞分裂,种子萌发以及芽的形成等方面表现出对细胞分裂素应答的缺陷。wol突变体则在根的维管束系统表现出对细胞分裂素应答的缺陷。在酵母表达系统中,保守的His和Asp残基突变体会失去依赖细胞分裂素生长的特性,而CRE1/AHK4基因能够使酵母His激酶突变体在有细胞分裂素存在的情况下恢复生长。拟南芥中,CRE1/AHK4/WOL的表达会提高其对t-zeatin的结合能力。大白菜与拟南芥同为十字花科植物,但其基因组测序结果尚不完整。论文作者所在实验室已从大白菜中分离得到了长为3156bp的cDNA序列,该序列与拟南芥AHK4基因同源,命名为PHK4。酵母突变体TM182是一个组氨酸激酶基因缺失的突变体,该突变在特定培养基上是致死性的。本文将大白菜PHK4基因转入酵母突变体TM182并对拟南芥ahk4-1突变体进行了转化研究,旨在通过功能互补分析验证PHK4的基因功能。主要研究结果如下：1.构建了酵母表达载体pCUY315-PHK4,将其导入酵母突变菌株TM182中,经细胞分裂素刺激,突变菌株恢复生长,初步验证PHK4具有细胞分裂素受体功能。2.构建了植物过表达载体p130035SI-PHK4,冻融法导入根癌农杆菌GV3101,获得工程菌GV3101-p130035SI-PHK4。.对拟南芥突变体ahk4-1的转化研究仍在进行中。