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单独UV-A能够诱导‘津田’芜菁(Brassica rapa‘Tsuda’)花青素的合成,而蓝光不能,这说明可能存在一种新的受UV-A诱导的光受体,参与UV-A诱导花青素合成的光信号转导途径。我们对‘津田’芜菁直根白色表皮和其在UV-A光照处理后的差异蛋白组学研究发现,UV-A光照处理后亲环素(Cyclophilin,Cyp)的表达明显增加。亲环素是一类具有高度保守结构的多基因蛋白质家族,因其具有肽脯氨酰顺反异构酶的活性(peptidyl-prolyl cis-trans-isomerase,PPIase),被称为旋转异构酶亲环素(rotamase cyclophilin,ROC)。植物亲环素在植物生物学、光损伤防御、胁迫应答等方面发挥重要作用。因此本研究以‘津田’芜菁(Brassica rapaL.‘Tsuda’)为试材克隆了‘津田’芜菁BrROC基因,对该基因的表达特性和功能进行分析,研究它们是否参与UV-A诱导的花青素合成信号转导途径及胁迫应答,进一步阐明BrROC基因在‘津田’芜菁中的功能。本研究的主要结果如下:(1)BrROC1-1和BrROC1-2基因克隆及生物信息学分析从‘津田’芜菁中克隆到两个亲环素基因,生物信息学方法分析表明,这两个基因都是亲环素家族的成员基因,它们序列高度相似属于同源基因,分别命名为BrROC1-1、BrROC1-2。BrROC1-1全长为 743bp,3’UTR 非翻译区为 218bp,BrROC1-2 全长为822bp,3’UTR非翻译区为253bp,它们都编码172个氨基酸。Southern杂交检测显示亲环素在‘津田’芜菁基因组中有多个拷贝。生物信息学方法构建进化树表明BrROC1-1、BrROC1-2和拟南芥CyP1(ROC5)进化位置最近。(2)BrROC1-1和BrROC1-2的表达特性分析BrROC1-1和BrROC1-2在不同组织中的表达:BrROC1-1在‘津田’芜菁花蕾中表达量较高,在叶片中表达量较少,其他组织差异不明显。BrROC1-2主要在花瓣、花蕾中表达,而在叶片中表达量非常少,其他组织差异不明显。说明它们在花发育过程中起重要作用。BrROC1-1和BrROC1-2在不同光质处理后的表达:直根白皮BrROC1-1、BrROC1-2的表达量均随UVA照射时间明显增多,表达量分别在24小时和3小时达到顶峰。4.5日龄黑暗生长幼苗在UVA处理下,BrROC1-1只在下胚轴上部分中表达量随UV-A光照时间增高,在其它部分中无变化;在蓝光处理下,BrROC1-1只在子叶部分中表达上升;BrROC1-1在红光、红光+远红光处理的幼苗子叶中表达量稍微上升,而在其他部分均稍微下调。幼苗所有部分中的BrROC1-2表达受UVA、蓝光诱导。红光、红光+远红光处理,BrROC1-2在下胚轴下部稍微下调,在其他部分表达明显增高。以上结果说明BrROC1-1和BrROC1-2的表达均受UV-A、蓝光、红光、红光远红光诱导。BrROC1-1和BrROC1-2在不同胁迫处理后的表达:在各种胁迫处理下的8日龄光照生长幼苗中,低温、高温、干燥、PEG、甘露醇、CsCL、ABA和NaCl处理能诱导BrROC1-1和BrROC1-2表达显著增高,其中热和NaCl处理诱导效果最明显,说明BrROC1-1和BrROC1-2参与胁迫应答反应。(3)BrROC1-1和BrROC1-2基因转化拟南芥的研究通过Gateway技术将BrROC1-1和BrROC1-2基因构建到过量表达载体pH7WG2D上,通过农杆菌介导的拟南芥花絮蘸花法,对拟南芥进行遗传转化,利用潮霉素筛选种子获得抗性植株。