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温度是制约作物产量和品质的主要环境因子之一,随着全球气候变暖,粮食作物的产量将逐渐下降。因此对于植物高温响应机制的研究显得刻不容缓,而研究表明表观遗传学在调控植物生长发育和逆境响应过程中均发挥重要作用。本研究通过高温处理表观遗传学相关突变体发现拟南芥中唯一一个异染色质蛋白HP1(Heterochromatin Protein 1)同源物TFL2/LHP1参与高温响应。本研究初步探究TFL2/LHP1在高温响应通路中的功能,主要结果如下:(1)28℃高温处理后,tfl2突变体不具有高温下下胚轴伸长的表型,且下胚轴细胞形态观察也显示下胚轴细胞不伸长。为进一步验证TFL2/LHP1在高温响应通路中的表型,本研究构建tfl2恢复系,发现高温条件下tfl2下胚轴不伸长的表型被恢复。上述结果表明TFL2/LHP1参与高温响应,并与高温诱导的下胚轴伸长有关。(2)HSP70(Heat Shock Protein 70)与植物耐热性相关,高温下HSP70基因的表达因组蛋白变体H2A.Z的调控而升高。高温处理0~12 h后,Col和tfl2中HSP70基因的表达量无显著上调。高温处理24~48 h后,Col和tfl2中HSP70基因的表达量显著上调,但tfl2中升高的幅度较Col低。上述结果暗示,TFL2/LHP1可能不参与快速响应高温过程,而对植物适应高温的过程具有重要作用。研究表明PIF4(Phytochrome-Interacting Factor 4)和TFL2/LHP1均能直接结合在生长素合成基因YUCCA8的启动子上并正调控其表达。本研究发现,高温处理后,与Col植株相比,tfl2植株中PIF4表达量上升,但YUCCA8表达量变化不显著。上述结果暗示TFL2/LHP1可能通过影响PIF4调控YUCCA8基因的表达,进而调控高温诱导的下胚轴伸长。(3)酵母双杂实验结果表明TFL2/LHP1不能与PIF4互作,暗示TFL2/LHP1可能与其他蛋白协同调控参与高温响应通路。因此本研究进行酵母文库筛选相关蛋白,最终获得31个候选蛋白,其中包括GA合成过程中关键的基因CYP701A3、JA信号转导通路的阻遏物蛋白JAZ5以及NF-YB13等,这为下一步深入研究TFL2/LHP1如何通过调控植物激素网络进而调控高温响应提供了参考依据。