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光信号在植物的生长发育中发挥着重要作用。识别红光和远红光的光受体光敏色素(Phytochromes, phys)参与调控包括植物光形态建成在内的多种发育过程。多个PIFs (Phytochrome-Interacting Factors)转录因子在黑暗中抑制光形态建成。光敏色素被光信号激活之后,PIF蛋白受到磷酸化修饰促使其快速降解进而促进光形态建成。但是,调控PIF蛋白磷酸化的激酶报道较少。MAPK级联信号系统(Mitogen-Activated Protein Kinase cascade)参与植物中诸多重要的信号传导过程,如植物的生长发育及胁迫响应等过程。最近的研究表明,红光能够激活黄瓜子叶中某些MAPK,暗示MAPK级联信号系统可能参与植物对光响应的调控。本文研究发现,在红光介导的脱黄化过程中,MPK6的激酶活性快速增加。在持续红光条件下,MPK6缺失突变体幼苗的子叶不完全张开,表现出部分的光形态建成不敏感表型,表明MPK6的活性可能对红光下子叶张开有一定作用。分析多个激活形式MAPKK (MKKDD)转基因黄化幼苗的子叶表型发现,只有MKK10DD的子叶表现出部分组成型光形态建成表型,即具有完全张开的子叶。进一步分析发现,MKK10DD的子叶除了对红光超敏感外还能在黑暗中张开并依赖MKK10激酶活性。体外磷酸化实验结果显示MKK10在体外条件下特异的激活MPK6,表明MPK6可能是MKK10的下游MAPK。对突变体形式MKK10转基因幼苗中内源MAPK激酶活性进行分析,发现MKK10在体内条件下也能够激活MPK6。在MKK10DD中敲除MPK6明显减小MKKI0DD表达引起的子叶角度增大,这表明MKK10DD介导的子叶张开表型依赖于MPK6。PIF3在红光介导的子叶张开过程中发挥着重要的负调控作用。在MKK10DD中过表达PIF3明显恢复MKK10DD诱导的子叶张开表型,暗示PIF3可能位于MKK10-MPK6的下游。通过Pull-down实验发现,MPK6能够与PIF3在体外直接相互作用。通过免疫共沉淀实验发现,MPK6与PIF3在黑暗中微弱结合,红光促进二者之间的相互作用。体外磷酸化实验发现,MKK10激活的MPK6能够磷酸化PIF3。phyB (Phytochrome B)是调控PIF3的主要光受体,phyB突变体子叶不完全张开的表型在表达MKK10DD时被恢复。进一步的实验表明,MKK10DD依赖MPK6抑制PIF3蛋白积累。综上结果,本文证明拟南芥MKK10-MPK6级联信号系统可能通过磷酸化PIF3参与光敏色素对子叶张开的调控。