拟南芥COL13基因在生长发育过程中的功能分析

成花诱导是植物生长发育过程中一个重要的转折点，精确控制开花时间对农业生产意义重大。已研究的COL基因家族中的CO等基因均参与光周期调控的成花诱导途径。通过对COL基因家族的COL13基因进行初步研究发现与CO等基因类似，COL13表达水平也呈昼夜节律性变化。另外，COL13除了也在气孔保卫细胞中特异表达，同时还在根中特异表达，而其在表皮毛中的特异表达是与其它COL基因完全不同的。这些事实暗示着COL13除了可能参与到开花的光周期途径中，也有可能与光周期调节的表皮毛生成有关，这将可能为目前一无所知的光周期调节表皮毛发育的过程找到调控因子。因此对于COL13基因的研究是十分必要的，不仅能够更全面地了解COL基因家族在植物生长发育过程中地位与作用，更可能发现COL13是从未研究过的光周期对表皮毛发育影响过程中的关键因子之一。

本项目已经按照调整计划完成并且又进行了更进一步的研究，具体情况如下：.本课题主要是研究拟南芥CONSTANS-LIKE13(COL13)基因红光下抑制下胚轴的信号通路与分子机制。我们检测了COL13基因的时空表达情况与其节律性表达情况，通过COL13与EGFP的融合蛋白的定位分析确定COL13主要定位于细胞核。对COL13基因超表达和干涉表达植株在红光下的下胚轴伸长情况进行研究发现COL13在红光下能够抑制下胚轴的伸长。通过表达分析和双杂交分析确定了在红光下COL13基因是位于HY5和COL3的下游起作用的。通过酵母双杂交分析研究了COL3和COL13，C0L13和COP1的互作情况发现在体外COL13和COL3，COL13和COP1可以发生相互作用。我们还通过缺失这两个蛋白的不同区域来进行酵母双杂交分析他们的互作区域，结果表明COL13与COL3的相互作用，COL13中起作用的区域很可能是两个结构域中间的序列或是COL13的两个结构域均可与COL3相互作用，而COL3起作用必须同时存在两个结构域。最后我们通过基因芯片技术分析了col3和col13-RNi株系的基因表达变化期望能从中找到他们共同调节的基因来阐明其分子机制。我们发现有50个基因是它们共同调节的，通过RT-PCR分析一些相关基因在col3和COL13RNi中表达情况我们发现一个与下胚轴伸长相关的LTP3基因在col3和COL13RNi中都显著下调。