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摘要赤霉素(Gibberellins，GA)是一种重要的植物激素，参与调节植物生长发育过程的各个方面、例如种子萌发、根生长、茎伸长和开花诱导等。赤霉素通过结合其受体GID1(GIBBERELLININSENSITIVEDWARF1)并通过26S蛋白酶体途径降解DELLA蛋白，释放DELLA蛋白对其互作蛋白（例如转录因子等）的抑制作用，进而促进植物生长发育。拟南芥DELLA蛋白包括GAI(GA-insensitive)、RGA(repressorofga1-3)、RGL1(RGA-Like1)、RGL2和RGL3蛋白，它们在赤霉素信号转导途径中发挥负调节作用。氮作为植物生长发育的重要营养元素、参与植物激素、能量转移分子（三磷酸腺苷）、核酸(DNA和RNA)和氨基酸（蛋白质）等多种大分子的生物合成。前期研究表明GA-DELLA-GRF4(Growth-RegulatingFactor4)信号传导途径参与调控水稻氮素吸收与利用，但是对GA如何协同调控植物生长和氮素代谢的分子机制并不很清楚。<br>　　DELLA蛋白高水平积累不仅抑制拟南芥根的生长，而且也抑制根系NRT2.1基因表达和NO3-的吸收。为了解析DELLA蛋白调控拟南芥根生长和氮代谢平衡的协同机制，通过酵母双杂交筛库，筛选并获得了与拟南芥DELLA蛋白GAI互作的CID3(CTC-InteractingDomain)、CID4和CID-Like(CIDL)蛋白。BiFC实验证实GAI在植物体内能与CID3、CID4和CIDL发生直接相互作用，进一步研究表明CIDs-GFP融合蛋白定位于细胞质和细胞核中。在含有GA合成抑制剂PAC(Paclobutrazol)培养基上，相比于比野生型，PAC对cid3cid4双突变体根的生长抑制明显减弱，表明CID3及其同源基因是GA信号通路中的新组分。研究还发现，CID3及其同源基因参与拟南芥氮素响应。在低氮生长条件下，与野生型对照相比，cid3cid4双突变体和cidl突变体的侧根数目明显增多、NiR基因表达明显上调。此外，在低氮生长条件下，野生型和gai突变体中生长素响应基因GH3.2、GH3.3、IAA5，SAUR63的表达明显上调，而cid3cid4和gaicidl双突变体中生长素响应基因GH3.2、GH3.3、IAA5、SAUR63的表达变化不明显。这些结果表明CID3及其同源基因参与植物生长和氮素代谢的协同调控。<br>　　综上所述，本研究鉴定并获得了赤霉素信号通路新成分CID3，CID4和CIDL，它们通过调控氮素代谢和生长素响应基因的表达，进而实现拟南芥生长和代谢平衡的调控。本论文研究结果为GA-DELLA-CIDs分子模块在拟南芥生长发育和氮代谢协同作用机制解析提供了新的切入点。