光对植物生长发育起重要的作用,植物体内存在非常精巧的光信号调节网络感受光的强度、方向、光质及周期长度等从而影响植物的形态建成、开花诱导及生物节律等。已深入研究的模式植物拟南芥AtCOP1蛋白是光信号调节网络中介导光信号转导的一个关键因子,也是光调控植物发育的分子开关。但有关光形态建成基因的研究在重要油料作物一油菜中还相对滞后,其体内是否也存在COP1蛋白,结构和功能以及作用机制是否与拟南芥AtCOP1完全一致仍然未知。因此,本文以甘蓝型油菜为对象,从基因克隆入手展开研究,获得了如下结果：　　 ⑴根据拟南芥、水稻、豌豆和番茄的COP1cDNA序列的保守区段,运用RT-PCR方法、改进的基因组步行(genome walking)技术以及结合已知的油菜数据库序列,从甘蓝型油菜中克隆到BnCOP1编码区cDNA的全长序列,其全长为2034bp,编码677个氨基酸。同源性分析表明,其编码的氨基酸序列与拟南芥的同源性高达94％。　　 ⑵利用生物信息学方法分析了BnCOP1编码序列演绎出的氨基酸序列。BnCOP1蛋白可能定位在细胞核,其二级结构、功能域甚至三级结构都与拟南芥AtCOP1极为相似,且3个特征性结构域尤为保守,即N端的环形锌指结合域(RING)、中间的卷曲螺旋形结构域(coiled-coil),7个C-端的WD-40重复序列(WD-40)。　　 ⑶采用相对定量RT-PCR和实时荧光定量PCR技术分析了BnCOP1基因在甘蓝型油菜中的表达模式。两种方法分析结果一致,BnCOP1在野生型甘蓝型油菜的各个组织都有表达,其中在花中的表达明显高于根、叶、茎、果荚及子叶和胚轴。　　 ⑷构建了原核表达重组载体pCold TF/BnCOP1,并用IPTG法低温诱导表达了融合蛋白。SDS-PAGE分析结果表明,重组质粒在大肠杆菌中获得高效表达,融合蛋白分子质量约为128 kD,融合蛋白在上清液和包涵体中均有表达,可溶性部分经亲和层析纯化和Western blotting检测证实获得了高纯度的重组蛋白。　　 ⑸构建了过表达载体35S:BnCOP1-GFP,并用浸花蕾法将其导入拟南芥,获得了纯合的转基因植株。通过植株的表型观察及数据统计分析,发现过表达BnCOP1的植株在高度、主茎的直径和叶片大小上都比野生型的小。　　 ⑹通过分析BnCOP1对光调节的抑制下胚轴伸长的应答发现BnCOP1只对红光敏感,在红光下提高幼苗的光形态建成,对远红光和蓝光不敏感。这些结果表明BnCOP1在对光调节的抑制下胚轴伸长的功能方面不同于拟南芥AtCOP1。