本文以拟南芥野生型Col-0和WS以及光信号相关组分功能缺陷型突变体幼苗为实验材料,初步研究了赤霉素在光分别与糖、低温交互作用对拟南芥幼苗生长和代谢过程中的调节功能,阐述了赤霉素在光和糖交互作用中对拟南芥下胚轴伸长的促进作用,光和低温的交互作用对花青素合成的抑制作用,以及在光和糖的交互作用中负调节氮代谢途径中的关键酶硝酸还原酶(NR)的作用。这些初期结果的获得为将来更深入研究赤霉素在光信号与其它环境信号交互作用中如何调节植物生长代谢打下了一定的基础。主要结果总结如下：1.在探讨光信号与糖对拟南芥下胚轴伸长的作用时,发现光下糖对其下胚轴的伸长表现出抑制作用,而在暗处,糖对下胚轴的伸长则表现出促进作用。暗处糖对下胚轴的促进作用能够被外源的激素GAs合成抑制剂PAC所削弱,说明GAs是糖在暗处促进胚轴伸长所必需的。此外PAC这种抑制作用能够被外源的GA3所逆转,说明外源加入的GAs在糖诱导胚轴伸长方面有着同内源GAs相似的作用。另外,我们发现,在暗处加糖的情况下,编码GAs合成的关键酶GA3-oxidase 1 (GA3ox1)基因明显被上调；与之相反,在暗处加糖的过程中,AtGID1a被明显下调。这两个结果很可能表明,暗处加糖会诱导内源GAs水平升高,而降解DELLAs的信号途径被抑制。总之,本试验发现蔗糖在暗处能够促进拟南芥胚轴的伸长,而这种作用依赖于GAs的存在。2.研究了GAs对拟南芥幼苗NR的调节作用。发现光下生长的拟南芥野生型幼苗(Col-0)中NR的活性能被外源GA3(一种活性GAs)降低,而被外源PAC所升高。说明GAs能负调节光下拟南芥幼苗中NR活性。进一步研究发现,当拟南芥黄花苗从暗处转到白光或红光下时,GA3和PAC仅在有糖的情况下才对NR活性有作用,说明GAs只调节光合产物糖诱导的NR活性而不调节单独光信号诱导的NR活性。光可以从两个水平调节NR活性,分别是转录水平和翻译后水平。RT-PCR分析表明GAs不影响NR相关基因NIA1和NIA2的表达,而发现在GAs负调节NR活性中二价阳离子(尤其是Mg2+)是必不可少的。在光暗相互转换的实验中,我们发现GAs能够加快暗诱导的NR活性的降低,而延缓光诱导的NR活性升高。另外,GAs还参与到光周期对NR的调节。总之,GAs在光暗转换调节NR活性也有着非常重要的作用。3.研究了两个转录因子long hypocotyl 5 (HY5)和HY5的同源蛋白(HYH)在低温诱导花青素积累中的作用。结果表明在野生型拟南芥中,低温诱导的花青素积累是光依赖型的,并且在野生型拟南芥中低温处理能够上调HY5与HYH基因的转录水平表达。与野生型相比,在hy5和hyh缺失单突变体中低温诱导的花青素积累是减少的,在双突变体hy5hyh中,低温即便在光下也不能诱导花青素的积累,这说明光下低温诱导的花青素积累是需要HY5和HYH的。RT-PCR分析表明,编码查尔酮合酶基因(CHS)是部分依赖于HY5和HYH的,而编码花青素合成的下游途径关键酶基因DFR的表达几乎是完全依赖于HY5/HYH而受低温上调的。此外,我们还发现内源赤霉素的减少有利于低温诱导花青素的积累。赤霉素降解酶编码基因GA2oxl在低温处理下也是上调的且依赖于HY5/HYH。这表明GAs信号可能在低温诱导花青素积累方面也起着很重要的作用,但其详细机制还有待更深入研究。