摘要：光敏色素是一类红光/远红光受体,它们在植物体内有非活性形式的红光吸收型(Pr)和活性形式远红光吸收型(Pfr)2种状态,通常其活性形式负责调控植物的种子萌发、株高、开花时间和避荫性等生长发育过程。在禾本科中,光敏色素只有PHYA、PHYB和PHYC三个基因亚家族,古四倍体化造成的玉米光敏色素基因有6个成员,即PHYA1、PHYA2、PHYB1、PHYB2、PHYC1和PHYC2。光敏色素A参与抑制下胚轴的伸长、促进张开子叶和花青素的积累、阻断持续远红光条件下的变绿。为了评价Zm PHYA1和Zm PHYA2对光的响应能力及其功能差异,本研究采用实时定量PCR技术分析玉米自交系B73和Mo17中Zm PHYA1和Zm PHYA2对不同光照处理响应的表达模式。结果表明玉米光敏色素A主要在叶片和花丝中表达,并且Zm PHYA1转录丰度是Zm PHYA2的2~8倍;玉米自交系B73和Mo17中胚轴在黑暗、远红光和蓝光条件下较红光和白光下更长。Zm PHYA1和Zm PHYA2的转录水平在持续远红光和蓝光条件下均较高;并且均较迅速响应黑暗到远红光和蓝光光质转换,但是前者的丰度显著高于后者,Zm PHYA1在远红光下更重要,而Zm PHYA2在蓝光下更重要。Zm PHYA1和Zm PHYA2同样响应于黑暗到红光和白光的转换,并且Zm PHYA1和Zm PHYA2表达模式基本一致。Zm PHYA1和Zm PHYA2的表达均能响应长日照和短日照处理,但是Zm PHYA1转录丰度高于Zm PHYA2的2~5倍。以上结果表明,Zm PHYA1和Zm PHYA2的转录能有效地响应各种光处理,可能Zm PHYA1在作物改良上比Zm PHYA2更有效。本研究为进一步了解Zm PHYA1和Zm PHYA2基因功能以及评价二者的光反应能力提供了理论基础。

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