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光和温度都是保障植物正常生长的极其重要的因素。植物为适应各种复杂多变的外界环境,已经进化出一套能够感应光和温度变化,并由此激发一系列的适应性反应机制。当植物种植过于密集而造成遮荫时,喜阳植物拟南芥会感应到光强以及红光:远红光的比例(R:FR)的下降,表现叶柄和下胚轴的快速生长,叶片偏下性生长的增强,以及叶绿素含量降低等变化,称为避荫综合症(ShadeAvoidance Syndrome,SAS),使其逃离遮荫环境来竞争有限的光资源。同样,当环境温度升高时候(29℃),拟南芥也能感受到这样细微的变化,通过调整自身形态的变化,比如下胚轴和叶柄伸长,叶子偏下性生长增强等,最大限度地适应高温环境,以此来减少热的伤害。 本实验室成员筛选获得了sav7-1突变体,并通过图位克隆定位了突变基因为第三号染色体上一未知功能基因。在本研究中,我们通过从ABRC(ArabidopsisBiological Research Center)获得的SAV7基因功能缺失T-DNA插入的突变体sav7-2,进行了表型的比较和互补实验,确认了二者为等位突变体,由此验证了sav7-1突变体表型是由SAV7基因的突变引起的。此外,我们对sav7突变表型产生的分子机制进行了初步的探索,发现虽然生长素处理不能回复sav7遮荫下下胚轴矮的表型,但是遮荫诱导的生长素应答基因在sav7突变体中能正常表达,我们认为sav7突变影响生长素其他下游效应的产生或不影响生长素途径。此外,我们也检测了sav7突变体在遮荫条件下对赤霉素(Gibberellin,GA)的应答,发现GA也不能回复sav7突变体在遮荫下下胚轴矮的的表型。GA介导了蔗糖与黑暗处理诱导的下胚轴伸长。sav7突变体虽然表现出该反应的缺陷,但是黑暗下蔗糖诱导的GA合成酶GA3ox1(GA3-oxidase1)的表达在sav7突变体中明显升高了。我们推测SAV7基因的突变可能影响了GA下游效应的产生。在遮荫条件下,用油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)处理的sav7突变体同样不能回复其下胚轴短小的表型,说明SAV7可能与油菜素内酯途径相关。进一步的研究表明,sav7突变体中BR途径相关的CPD(CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENESISAND DWARFISM和BES1(BRI1-EMS-SUPPRESSOR1)基因的表达升高了;BES1的剪切形式发生了改变;BES1蛋白水平及其对油菜素内酯的应答也发生了变化。上述结果表明,SAV7通过影响油菜素内酯途径影响了植物的避荫反应。