杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook）是我国南方重要树种,用途广泛。目前杉木的转化体系并不成熟,限制了对杉木木材形成的相关研究。木材的形成是个复杂的生物学过程,受到诸多因素的调控如激素、环境因子等。光是植物生长必需的环境因子,杉木木材的形成是否与光信号相关鲜有研究。在模式植物拟南芥中,HY5（LONG HYPOCOTYL 5）是响应光信号调控的转录因子,能促进植物的光形态建成。转录因子与中介因子复合体通过与转录调节蛋白相互作用来调控下游基因的表达。杉木木材的形成是否与光信号相关?光信号通路关键基因HY5与中介因子复合体的哪些亚基互作调节木质部的形成?本研究以模式植物拟南芥为研究材料,通过对拟南芥HY5在木质部形成中的功能及与中介因子复合体亚基的相互作用的研究,试图解析HY5在杉木木材形成中的调控机制,从而为研究杉木木材的发育机制提供重要信息,最终达到加快杉木木材的生长速度,提高杉木木材的生长质量的目标。首先,对拟南芥hy5hyh双突变体花序茎进行石蜡切片分析。与野生型拟南芥WS植株相比,hy5hyh双突变体束间形成层多4层,束中形成层细胞层多2层,束间纤维和束中纤维细胞层多1层,由此推测转录因子HY5可能负调控拟南芥形成层分化成木质部的过程。但是通过对phyAphyB双突变体花序茎进行石蜡切片分析,发现其茎基内部结构与Col-4野生型拟南芥相比没有明显变化,说明拟南芥的木质部分化与红光信号无关,或红光信号与其他光信号冗余调控木质部分化。为了进一步了解在杉木中是否有AtHY5的同源基因,利用生物信息的方法鉴定出杉木中同源基因ClHY5,并对其保守结构域进行分析,发现其含有bZIP家族的BRLZ结构域。用RT-PCR的方法对其在杉木各组织中的表达情况进行分析,发现ClHY5在杉木幼苗叶中表达量最高,并在木质化的茎、球果等组织中也有高表达。因此,C1HY5与AtHY5可能与光信号相关;并且C1HY5极有可能参与杉木的木质部的形成。然后,利用酵母双杂交的方法对HY5与中介因子复合物亚基的互作进行研究。发现在酵母中,HY5与中介因子复合体亚基MED8、MED9、MED10b、MED32、MED34相互作用。进一步对中介因子复合体亚基T-DNA插入突变纯合子植株的筛选,鉴定出med8、mde9、med10b、med32、med34突变纯合子植株。对其表型进行观察分析发现,med8突变体植株与野生型Col-0相比,莲座叶数量明显增多,抽苔及开花时间晚,由此可见MED8可能正调控植物的生长。同时,对它们的花序茎茎基部进行切片分析,发现与野生型拟南芥Col-0相比,med8、med9的木质部束间纤维细胞层数减少,而MED8、MED9的过表达植株的木质部加厚细胞层数比野生型的植株多。由此可推测,MED8、MED9可能正调控拟南芥木质部的发育,但是HY5与MED8、MED9的相互作用参与拟南芥木质部形成的机制仍需要进一步研究。对拟南芥中介因子复合物部分亚基进行生物信息学分析,发现它们在杉木、松树等林木物种中有同源基因,但其是否与AtHY5具有相似的功能需要进一步研究。本文首次研究模式植物拟南芥转录因子HY5在木质部形成中的功能,发现HY5负调控拟南芥形成层分化成木质部的过程;通过用酵母双杂交的方法发现HY5与中介因子复合体亚基MED8、MED9相互作用。并且,MED8、MED9可能正调控拟南芥木质部的形成。同时,对ClHY5在杉木各组织中的表达量研究发现ClHY5参与杉木的木质部形成并且可能与光信号相关。这些研究结果为进一步探究杉木木材的形成机制提供重要的信息。