光对植物花青素合成的调控，主要是通过光受体接受光信号进行信号转导，启动花青素合成的代谢途径。如红光、UV-A光、蓝光、UV-B光均可通过相应的光敏色素、隐花色素(蓝光/UV—A受体)、UV-B受体诱导拟南芥花青素的合成。但在津田芜菁(Brassica rapa‘Tsuda’)中只有UV-A光可诱导花青素的合成，而蓝光却不能诱导花青素的合成。为了研究津田芜菁UV-A特异诱导的光信号转导因子与花青素生物合成相关基因之间的关系以及UV-A特异诱导的花青素合成调节特性，本论文以花青素合成光敏感型的津田芜菁(Brassica rapa‘Tsuda’)4天苗龄幼苗及生长3个月的膨大下胚轴表皮为试材，进行了花青素合成的光诱导研究；相关基因的表达谱分析；UV-A诱导的蛋白质磷酸化研究；信号因子的克隆、表达特性分析及瞬时表达研究；花青素合成关键基因CHS的启动子克隆及分析。得到以下主要结果：1 UV-A光对津田芜菁花青素的积累有特异诱导作用津田芜菁花青素的合成受太阳光的诱导，在UV-B、UV-A、蓝光、红光、远红光以及红蓝复合光、UV-A红光复合光、UV-A远红光复合光中，诱导津田芜菁花青素合成最有效的光波为UV-A。UV-A特异诱导津田芜菁幼苗下胚轴下部以及成株膨大的下胚轴表皮花青素的积累。2 UV-A诱导津田芜菁花青素合成相关基因群的表达及蛋白质磷酸化分析cDNA微阵列分析表明津田芜菁UV-A光处理后的基因表达谱与Dark处理以及蓝光、UV-B单色光处理相比有明显差异。在UV-A特异诱导表达的基因群中，花青素合成关键基因CHS受UV-A光的上调诱导表达。初步筛选出的UV-A诱导花青素合成相关的基因有查儿酮合酶基因、黄烷酮3-羟化酶基因、谷胱甘肽S转移酶基因、细胞色素P450基因、以及bHLH转录因子、类锌指蛋白、Myb类DNA结合蛋白转录因子等。蛋白质磷酸化分析表明UV-A诱导后，细胞膜蛋白和细胞质蛋白均出现了磷酸化水平的动态变化，它们的磷酸化在UV-A处理5 min后便得以检测，磷酸化的程度在处理30-45 min左右达到高峰，接着开始下降，到120 min时几乎检测不到。说明UV-A诱导蛋白质的磷酸化可能参与其信号转导。3津田芜菁类CRY1、COP1、HY5基因在UV-A诱导下的表达特性从津田芜菁中克隆了与拟南芥CRY1、COP1、HY5序列相似的同源基因，推测的氨基酸序列与拟南芥对应的蛋白质序列相比，相似性均达90％以上，而且CRY1序列中含有光合裂解酶和FAD-bingding结构域，COP1中含有Ring和WD-40结构域，HY5中含有bZIP结构域。在原生质体中的瞬时表达和定位表明CRY1、COP1分布在整个原生质体中，而HY5分布在细胞器(包括细胞核)区。在津田芜菁幼苗中，CRY1、COP1、HY5表达量很大，不受光的诱导。而成熟植株中COP1、HY5表达量明显减少，受UV-A的诱导，这可能与花青素生物合成相关基因的表达调控有关，虽然有证据表明CRY1不是津田芜菁UV-A特异诱导花青素信号转导的光受体，但假定存在的特异UV-A受体是否同CRY1共用信号转导的下游因子COP1、HY5还需要进一步的研究。4津田芜菁CHS的表达受UV-A特异诱导，其5’调控区存在着光反应元件津田芜菁花青素合成基因CHS5’非翻译区序列，与拟南芥CHS启动子区序列有很高的相似性，除了含有真核生物启动子结构普遍具有的保守序列CAAT box和TATA box外，还有与光诱导相关的保守序列ACE、ATCT-motif、BoxⅡ、G-Box、GATA-motif、GT1-motif、MRE、SP1和TCT-motif等。津田芜菁CHS在不同单色光以及UV-A诱导下的表达特性说明，只有UV-A诱导CHS基因大量表达，表明UV-A对津田芜菁CHS表达的特异诱导，存在着UV-A特异调控CHS表达的信号转导调控途径。