Similar to RCD One（SRO）是植物特有的一类蛋白家族,在植物的生长发育和应对非生物胁迫中发挥着重要作用。该家族成员可以分成两个亚组,目前对其第一个亚组成员RCD1和SRO1研究较多,且主要集中在参与胁迫响应的机制研究方面,调控光形态建成和衰老等方面研究还不够深入,而第二个亚组成员参与调控发育等功能及机制方面的研究更是几乎没有报道。本论文在前期实验的基础上,对玉米SRO家族第二亚组成员ZmSRO1c以及拟南芥SRO家族第二亚组成员在调控下胚轴发育及叶片衰老中的功能及分子机制进行了研究。1.ZmSRO1c及拟南芥SRO家族第二亚组成员促进下胚轴伸长ZmSRO1c转基因玉米株系较WT表现出胚芽鞘伸长,在拟南芥异源表达也促进下胚轴伸长,表明ZmSRO1c是光形态建成的负调控者。电镜扫描发现,ZmSRO1c促进下胚轴伸长主要是由于细胞伸长引起的。为了进一步验证SRO第二亚组成员在光形态建成中的作用,我们选取了与ZmSRO1c亲缘关系近的第二亚组成员AtSRO2、AtSRO3、AtSRO4进行研究,发现白光下三者的过表达系都表现出下胚轴伸长的表型,在蓝光、远红光下AtSRO3和AtSRO4过表达系下胚轴也显著伸长,表明ZmSRO1c及拟南芥SRO第二亚组成员负调控光形态建成。2.ZmSRO1c通过其C端的RST结构域和HY5的N末端互作促进下胚轴伸长通过Y2H、BiFC、Co-IP等实验证实ZmSRO1c与光形态建成的关键调节因子HY5在细胞核中发生蛋白互作,负调控光形态建成,促进下胚轴伸长,进一步分析发现ZmSRO1c的C端的RST结构域和HY5的N末端介导了 ZmSRO1c与HY5的互作。此外,拟南芥中SRO家族第二亚组部分成员也可以和HY5发生互作,负调控光形态建成,促进下胚轴伸长。ZmSRO1c和拟南芥SRO第二亚组成员与另一类光形态建成调控因子PIF之间均不存在直接互作。3.ZmSRO1c可以解除HY5对下游靶基因的抑制作用促进下胚轴伸长通过qRT-PCR实验我们发现,部分与下胚轴发育相关的HY5和PIFs靶基因表达量在ZmSRO1c过表达株系中呈现明显上调,表明ZmSRO1c通过与HY5的互作调控了 HY5与PIF靶基因的表达。进一步通过双荧光素酶报告基因实验表明HY5抑制靶基因AtIAA19的表达,但是ZmSRO1c通过与HY5的互作解除了其对下游靶基因的这种抑制作用,促使AtIAA19表达,促进下胚轴伸长。4.ZmSRO1c抑制叶绿素合成,促进叶绿素降解,导致叶片早衰前期实验表明,ZmSRO1c拟南芥异源表达可导致叶绿素含量降低及早衰。本研究中我们通过对ZmSRO1c过表达转基因玉米植株研究发现,ZmSRO1c转基因玉米叶绿素含量低于对照株系且出现一定程度早衰,拟南芥AtSRO2、AtSRO3、AtSRO4过表达后同样导致叶片出现早衰现象,表明SRO第二亚组成员参与了植物衰老的调控过程。通过进一步实验我们发现ZmSRO1c可以抑制叶绿素合成并促进叶绿素降解相关基因表达,导致叶绿素含量降低。通过qRT-PCR分析发现部分衰老相关的HY5和PIF靶基因表达量在ZmSRO1c过表达株系中显著上调,表明ZmSRO1c可能通过与HY5的互作影响了 HY5和PIF的衰老相关靶基因的表达从而导致叶片早衰。综上所述,我们认为SRO家族第二亚组成员可能通过与HY5互作调控下游下胚轴伸长及叶片衰老相关靶基因表达,促进下胚轴伸长和叶片早衰。