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本论文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)Columbia(Col)野生型、COL13超表达株系(35S∷COL13)、COL13的T-DNA插入突变体col13、COL13RNAi株系研究COL13在红光下抑制拟南芥下胚轴伸长的功能,并进一步将COL13超表达株系(35S∷COL13)、col13、COL13RNAi株系分别与phyB、col3、by5和copl杂交,通过比较单突变体与双突变体的下胚轴表型以及相应的基因表达分析研究COL13基因参与phyB介导的红光抑制下胚轴伸长的信号通路。得到的主要结果如下: 1.将COL13正反义片断与pRNAi-0载体相连,构建COL13RNAi表达载体,采用农杆菌介导法转化了拟南芥Col,并用25mg/LHyg(潮霉素)筛选鉴定获得了COL13RNAi纯合株系,为研究AtCOL13的功能提供材料。 2.在光照强度为23μmolm-2s-1的连续红光下培养4天,COL13超表达植株下胚轴比野生型短,而COL13的T-DNA插入突变体col13与COL13RNAi下胚轴比野生型长,表明COL13在红光下能抑制拟南芥下胚轴伸长。 3.在野生型Col、COL13超表达株系、COL13的T-DNA插入突变体col13与COL13RNAi株系中PHYB、COL3、HY5与COP1表达没有明显变化。 4.与野生型Col相比,phyB、col3、hy5突变体中COL13表达下调,copl中COL13表达无明显变化。 5.比较Col、OX9、OX20、col3、OX9×col3、OX20×col3下胚轴长度,发现OX9×col3、OX20×col3下胚轴短于col3。比较Col、col3、col13、col13×col3下胚轴长度,发现col13×col3比col3、col13下胚轴长度有略微的增加。结合前面的基因表达分析,表明在红光抑制拟南芥下胚轴伸长的信号通路中COL13位于COL3的下游。 6.比较Col、OX9、OX20、hy5、OX9×hy5、OX20×hy5下胚轴长度,发现OX9×col3、OX20×hy5下胚轴短于hy5。比较Col、hy5、col13、col13×hy5下胚轴长度,发现col13×hy5下胚轴长度与by5相似。结合前面的基因表达分析,表明在红光抑制拟南芥下胚轴伸长的信号通路中COL13位于HY5的下游。 7.比较Col、copl、col13、col13×copl下胚轴长度,发现col13×copl下胚轴长度与copl相似,结合前面的基因表达分析,推测COL13蛋白对COP1发挥功能起抑制作用。 8.在GA浓度分别为0、1μM与5μM的MS培养基上,COL13超表达株系下胚轴仍短于Col,表明GA对COL13在红光下抑制下胚轴伸长没有影响。在ACC浓度分别为0、0.5μM、5μM与50μM的MS培养基上,随着ACC浓度的增加,Col与COL13超表达株系的下胚轴长度差异逐渐消失,即ACC抑制了COL13在红光下抑制下胚轴伸长的功能,推测COL13可能与乙烯信号途径有关。 9.通过共聚焦扫描电子显微镜观察35S∷AtCOL13-EGFP拟南芥幼苗根尖细胞荧光分布,发现COL13定位于细胞核。