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隐花色素是一类光受体,它们能够特异地感受环境中的蓝光信号,调节植物的生长发育。该类基因广泛的存在于动植物体内,其功能已经在模式植物中被鉴定。光在果树的形态建成中具有重要作用,但还未见果树光受体的相关研究。本研究从苹果中克隆到2个隐花色素基因MdCRY1和MdCRY2,并对其基因结构特点,表达特异性及其在植物体内的功能等进行了分析和鉴定。主要研究工作与结果如下:1.利用RACE的方法,克隆得到2个苹果隐花色素基因MdCRY1和MdCRY2,并通过序列分析发现它们在蛋白结构上具有该类蛋白保守的N端的光裂合酶相关功能域、FAD结合结构域和C端的DQXVP-acidic-STAES (DAS)结构域:(1)MdCRY1全长cDNA,总长度为2310bp,其中ORF区为2040bp,编码一条含680个氨基酸的多肽,预测的PI为5.3,分子量为76.6kDa。(2)MdCRY2全长cDNA,总长度为2102bp,其中ORF区为1944bp,编码一条含648个氨基酸的多肽,预测的PI为5.7,分子量为73.5kDa。2.半定量RT-PCR分析表明,两个基因在苹果的各个组织和器官中组成型表达;用光处理“红星”果实和“王林”愈伤,发现这两个基因的表达明显受到光信号诱导,说明MdCRY1和MdCRY2基因参与苹果的光响应。3.功能互补试验结果表明,MdCRY1和MdCRY2分别能够部分恢复拟南芥cry1及cry2突变体在光形态建成中的发育缺陷,并且在野生型拟南芥中过量表达MdCRY1和MdCRY2,能够进一步表现出光形态建成加强的表型,说明MdCRY1和MdCRY2都参与植物的光形态建成。另外,这两个基因都表现出了明显的促进花青素积累的功能,说明它们在促进苹果果实着色方面有重要作用。4.酵母双杂交及双分子荧光互补实验表明,MdCRY1及MdCRY2能够和拟南芥的AtCOP1蛋白进行互作,为进一步研究苹果中光信号转导的分子机制指明了方向。