光作为植物的能量来源,直接影响植物的生长发育。植物在进化过程中形成了不同的光敏色素来感知相应的光信号,光敏色素作为自磷酸化的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,已经得到了广泛研究。本论文所用材料为本实验室EMS诱变拟南芥得到的突变体pipe(phosphatase induced pleiotropic effect)。PIPE基因编码一个I型丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶。幼苗时期的该突变体在红光条件下子叶张开角度变大,下胚轴变短,由此推断PIPE参与了光信号通路。遗传分析表明,红光条件下,phyBpipe下胚轴明显短于phyB,三突变体phyAphyBpipe和双突变体phyAphyB下胚轴差异不明显且均长于Col;远红光条件下,phyA pipe与phyA的下胚轴无明显差异。以上结果说明PIPE与phyB在遗传上可能相互拮抗共同调节下胚轴伸长,但这种互作需要依赖正常功能的phyA。光敏色素相互作用因子PIF(phytochrome interacting factor)作为一类bHLH转录因子,被光敏色素磷酸化后通过泛素化途径降解,从而负向调节光形态建成。统计发现pif3 pipe,pif4 pipe和pif5 pipe 双突变体的下胚轴长度分别接近于pif3於,pif4和pif5单突变体的下胚轴。由此推测PIPE作为一个磷酸酶,可能参与了 PIFs的降解且位于PIFs的上游。进一步通过酵母双杂交和pull-down实验证实PIPE可以分别与phyA,phyB和PIFs在体外相互作用;BiFC实验证明PIPE分别与PIF3和phyB在体内具有相互作用。综上所述,本论文证明了 PIPE通过与光敏色素受体phys和光敏色素下游互作因子PIFs相互作用,从而参与到光敏色素信号通路。