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[目的]光形态建成是植物从种子萌发到形成一个具有光合作用功能的幼苗的生物学过程,是植物个体发育的起始阶段。双子叶植物如拟南芥的光形态建成已有很深入的研究,但单子叶植物的光形态建成还知之甚少。植物激素在植物的光形态建成中起重要的调控作用,但单子叶植物中激素如何调控光形态建成研究很少。本研究用玉米的茉莉酸(JA)合成缺失突变体opr7opr8探索JA在玉米幼苗的光形态建成中发挥的重要作用,本研究的结果对于阐明JA调控植物光形态建成的分子机制具有重要的参考价值。[方法]用茉莉酸合成缺失突变体opr7opr8,在黑暗和光照条件下测量幼苗的光形态建成的表型数据,主要包括中胚轴、胚芽鞘、第一片叶长度,以此推测玉米幼苗体内的JA信号在光形态建成中的作用。同时测量在黑暗和光照条件下生长的幼苗地上部的叶绿素a/b、类胡萝卜素以及花青素,以此分析JA对光和机构形成的影响。对曝光8小时的黑暗生长的幼苗进行了转录组测序,以此分析JA对光信号激活基因的表达的影响。还进行了光特异表达基因如ZmPEP1、Zm HY5、ZmPIF5的定量PCR验证分析,进一步说明JA通过调控光信号相关关键基因的表达调节幼苗的光形态建成的过程。[结果]在黑暗、红光和白光条件下,黑暗条件下的野生型B73和opr7opr8突变体中胚轴长度显著长于红光和白光条件下的中胚轴的长度,说明两种基因型在红光和白光信号的刺激下都能完成光形态建成过程。opr7opr8突变体的中胚轴、胚芽鞘和第一片叶的长度显著长于野生型B73,说明opr7opr8突变体的光形态建成放缓。opr7opr8突变体总叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量以及花青素的含量显著低于B73,说明opr7opr8突变体的光和机构建成慢于正常对照植物。转录组分析表明,与光信号相关的基因(光合作用途径、叶绿素/类胡萝卜素/花青素合成途径的重要基因及光形态建成特异基因等)在opr7opr8突变体中的表达量显著低于对照组B73,说明opr7opr8突变体中JA合成缺失导致光反应和光信号转导基因的表达受到了抑制。定量PCR检测实验结果进一步确认ZmPEP1、ZmHY5、ZmPIF5等 10余个光形态建成关键基因在opr7opr8突变体中的表达量显著低于对照B73。[结论]opr7opr8突变体是典型的玉米JA合成缺失突变体,在红光和白光条件下其中胚轴和第一片叶子的长度明显长于对照,说明在幼苗的光形态建成中JA起着正调控因子的作用。转录组分析和定量PCR分析表明,opr7opr8突变体中JA信号的缺失引起光合作用相关基因、光反应和光信号转导基因的表达受抑制,说明JA正调控光信号相关基因的表达。从所有的结果我们得出结论,玉米体内的内源JA信号是玉米光形态建成的必需信号因子,对于植物的光形态建成起正调控因子的作用。