生物钟是植物细胞内部的授时机制,主要包括输入途径、核心振荡器和信号输出途径。在外界环境因子(主要是光照和温度)的刺激下其内部授时机制发生大约以24h为周期的振荡态节律。该系统在协调植物生长发育、代谢与生理反应等方面具有重要意义,赋予了植物对生存环境的适应性。植物生物钟系统的核心振荡器通过多层级调控复杂的信号反馈调节网络来参与调节植物生长发育及对生物与非生物胁迫的适应性。CCA1是人们鉴定到的第一个生物钟核心振荡器基因,进一步的实验结果证明在过表达CCA1的情况下拟南芥表现出晚花并抑制内源CCA1的表达。据此,拟南芥体内生物钟的第一个反馈调节信号通路机制得到证实:在清晨CCA1/LHY对TOC1的表达具有抑制作用,而在夜间TOC1对CCA1/LHY的表达也具有抑制作用,这奠定人们对研究植物生物钟的转录-翻译反馈系统的基础。然而,拟南芥蓝光受体隐花色素2(Cryptochrome2,CRY2)对于植物生物钟的调控的研究尚不明确。LWDs可通过结合于CCA1启动子上的方式来调控CCA1的表达从而促进植物生物钟的震荡。因此我们进一步研究了LWDs对CCA1的调控是否依赖于CRY2。具体研究结果如下:1.利用酵母双杂组氨酸营养缺陷型实验体外初步分析证明了CRY2与LWDs的相互作用,且发现其互作受蓝光诱导;利用HEK293T(人胚肾细胞)表达CRY2与LWDs蛋白进行Co-IP实验进一步确认了CRY2与LWDs的互作;再次通过植物双分子荧光互补与体内Co-IP实验证明了CRY2和LWDs在植物体内的互作。2.通过对Col4、cry1cry2、LWD1/col4、LWD1/cry1cry2进行植物表型比较,莲座叶数目和开花时间的统计结果标志着LWDs对于拟南芥开花时间的调控是依赖于CRYs的。3.通过CCA1::LUC检测野生型和cry1cry2突变体中生物钟表型,发现CCA1的振幅在cry1cry2中变小,周期变长。4.通过Agrobest将pCAMBIA3301 CCA1 984::LUC转入到cry1cry2、Col4、LWDs-cry1cry2以及LWD1中,证明LWD1调控CCA1的表达是依赖于CRYs的。