生物钟系统广泛参与调控植物体内各种生长发育事件,包括气孔的开闭、下胚轴的伸长以及成花诱导等。它主要是通过相关的转录反馈环,将外界信号整合后输出,调控下游生理反应。拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,蓝光受体ZEITLUPE(ZTL)通过对生物钟核心成员TIMING OF CAB EXPRESSION1(TOC1)的特异降解,实现对生物钟振荡器的调节。　　 本文在克隆得到大豆(Glycine max)ZTL同源基因基础上,利用生物化学、细胞生物学和分子生物学等技术,对大豆中蓝光受体GmZTL1和GmZTL2的时空表达、蛋白的细胞定位和光学特性以及开花活性等方面开展研究,研究发现:　　 1)生物信息学分析表明,本文克隆的GmZTL2(Glymal3g00860)和本实验室保存的GmZTL1(Glyma17g069501)、GmZTL3(Glyma15g17480)以及GmZTL4(Glyma09g06220)基因是大豆基因组中的4个ZTL同源拷贝,与其他植物中ZTL序列及高级结构高度保守。　　 2)通过瞬时表达实验,发现GmZTL1和GmZTL2蛋白主要定位于细胞核内,在细胞质中也有少量表达。　　 3)与拟南芥TOC1同源的GmTOC2定位于细胞核,并与GmZTL1/GmZTL2蛋白共定位。但是,酵母双杂交实验结果并未证实GmZTL1/GmZTL2与GmTOC1/GmTOC2之间的相互作用,可能与大豆基因多拷贝以及各个拷贝之间作用的特异性有关。　　 4)GmZTL1和GmZTL2都具有一个典型的LOV区域。我们通过在酵母系统中分别诱导表达两蛋白,经纯化后检测吸收光谱范围,发现GmZTL1和GmZTL2均在蓝光区域(400—500 nm)及近紫外区域(350 nm)具有强烈的光吸收活性。　　 5)实时定量PCR对GmZTL1和GmZTL2的表达分析显示,这两个基因转录水平表达不受光周期及生物钟的调控,而且二者在生长发育时期及不同组织器官中具有类似的时空表达模式,并都在特定的组织有较高表达。另外,它们在种子和叶片中存在不同的表达模式。　　 6)利用转基因技术得到GmZTL1和GmZTL2的过表达拟南芥植株,能够回复ztl突变体表型,开花时间延迟,证明GmZTL1和GmZTL2对开花起抑制作用。　　 综上所述,大豆GmZTL1和GmZTL2作为拟南芥ZTL的两个同源拷贝,具有蓝光吸收活性,能够抑制植物开花并且可能参与大量生长发育相关的生理活动。