光是植物生长的重要环境因素,对植物的营养生长、生殖发育都有重要的影响,其通过一系列的信号途径最终导致相应生化现象,诸如气孔开闭、光呼吸、叶绿体运动、光合作用、光形态建成、植物生物钟等现象。光敏色素是植物体内一类重要的光受体,它们感知光质、强度、方向和周期性的变化,进而对植物生长和发育产生非常重要的影响。拟南芥光敏色素介导的光信号通路的研究已经相当透彻,但作物中有关光敏色素的研究相对较少。拟南芥光敏色素A(AtphyA)是远红光的主要受体,参与抑制下胚轴的伸长、促进子叶的开张和花青素积累,阻断持续远红光条件下的变绿。本试验通过RT-PCR技术克隆得到小麦的3个光敏色素A基因(TaPHYAs:TaPHYA1、TaPHYA2、TaPHYA3),对其基因结构和预测的蛋白质结构进行了分析;利用Real-time PCR技术对TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3在各种光质、黑暗到不同光质转换、长日照、短日照处理以及组织器官的特异表达模式进行了分析;通过转基因互补拟南芥phyA-211突变体,对它们的功能进行了初步研究。研究结果与结论如下:1.普通小麦在染色体4AL、4BS和4DS上各携带1个PHYA基因,采用RT-PCR的方法对其进行了克隆,并将这3个基因分别命名为TaPHYA1、TaPHYA2和TaPHYA3。2.小麦PHYA基因具有非常相似的结构,TaPHYA1和TaPHYA3的外显子(exon)和内含子(intron)位置和大小一致,TaPHYA2由于单核苷酸突变导致基因提前终止,但其第一个exon和第一个intron位置和其它两个PHYA基因也很一致。3.TaphyAs蛋白均具有光敏色素的特征结构域,包括发色团结合区GAF(cGMP-stimulated phosphodiesterase)、PAS、组氨酸激酶相关区域HisKA(histidine kinase–related domain)等。3个小麦光敏色素A蛋白的结构域分布较一致,TaphyA2由于提前终止导致蛋白质结构域缺失HisKA domain和HATPase_c domain。4.在不同光质、黑暗到不同光转换、长日照、短日照条件下TaPHYA1和TaPHYA2的转录表达模式更为相似,而异于TaPHYA3的表达,TaPHYA3的表达量明显高于TaPHYA1和TaPHYA2。5.小麦幼穗中TaPHYAs的表达量明显高于根、茎、叶和鞘,且与TaPHYA1和TaPHYA2相比,Ta PHYA3的表达量在幼穗中明显较低,但在根、茎、叶、鞘中较高。6.在持续远红光条件(FRc)下TaPHYA1转基因不能互补拟南芥phyA-211突变体的表型,但在持续红光(Rc)、持续蓝光(Bc)和持续白光(WLc)条件下,TaPHYA1转基因却能导致拟南芥转基因株系的下胚轴缩短。