丁武思，陳士瞻，劉 磊，樊曉聰，丁夢月，孫廣華，王立建,2，楊建平

(1.河南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，河南 鄭州 450046； 2.河南警察學院，河南 鄭州 450046)

玉米(Zeamays)是世界上總產(chǎn)量最高的糧食作物，其總產(chǎn)量占全球谷物總產(chǎn)量的37.2%[1]。隨著食品、飼料和工業(yè)產(chǎn)品對玉米需求量的遞增，提高玉米單產(chǎn)顯得十分必要[2-4]。耐密品種可以有效提高玉米單產(chǎn)，在過去的幾十年里，耐密玉米品種的推廣對美國和我國等國家的玉米持續(xù)增產(chǎn)做出了重要貢獻[5-8]。但是隨著種植密度的增加，植株間相互遮擋，造成光照不足，玉米出現(xiàn)徒長、莖葉夾角變小、早花、倒伏甚至空稈等避蔭性綜合反應(Shade-avoidance syndrome，SAS)[9-13]，嚴重制約玉米單產(chǎn)的進一步增加。環(huán)境中光照的變化能顯著影響玉米的株型、開花期、產(chǎn)量和品質(zhì)等[14-19]。因此，探索自然界光能高效利用是進行玉米產(chǎn)量和品質(zhì)改良的重要途徑[14]。

植物通過光受體感知光質(zhì)、光強和光照節(jié)律的變化，及時調(diào)控自身的生長與發(fā)育進程。植物的光受體主要分為三大類，即紅光及遠紅光(600～750 nm)受體光敏色素(Phytochrome，PHY)，藍光及UV-A(320～500 nm)受體隱花色素(Cryptochrome)和向光素(Phototropin)、UV-B(282～320 nm)受體等[20-22]。其中，光敏色素類蛋白通常形成同源或異源二聚體，其N端形成的疏水區(qū)以共價鍵的方式結合線性四吡咯生色團，負責感受光的變化；C端負責信號傳遞及核定位，是2個光敏色素分子形成二聚體所必需的結構區(qū)段[23-24]。光敏色素參與調(diào)節(jié)植物從萌發(fā)到成熟的整個生長發(fā)育過程，也參與晝夜節(jié)律生物鐘調(diào)控[25-26]。研究玉米光敏色素在光形態(tài)建成中的功能，可為改善玉米株型、提高玉米產(chǎn)量奠定理論基礎。

模式植物擬南芥(Arabidopsisthaliana)包含5個PHY基因，PHYA—PHYE[27-28]，對擬南芥光敏色素的研究較深入，但主要集中在PHYA和PHYB上，PHYC、PHYD和PHYE的研究相對薄弱。按照光敏色素在光照條件下的穩(wěn)定性，可以將它們分為光不穩(wěn)定型和光穩(wěn)定型[29]。其中，PHYA屬于光不穩(wěn)定型，是最主要的遠紅光受體，介導遠紅光高輻照反應(Far-red-high-irradiance responses,FR-HIRs)和極低輻照反應(Very-low-fluence responses，VLFRs)；PHYB、PHYC、PHYD和PHYE屬于光穩(wěn)定型，是主要的紅光受體，介導低輻照(Low-fluence responses，LFRs)反應，并且PHYB起主導作用[30-31]。與野生型相比，phyC突變體幼苗對持續(xù)紅光的敏感性降低，表現(xiàn)出下胚軸變長和子葉變?。辉跀M南芥中，盡管PHYC含量不高，但卻參與了植株弱紅光下幼苗的去黃化和子葉增大，同時也是短日照條件下的開花抑制因子[32-33]。

在禾本科植物中，光敏色素基因只有3個亞家族：PHYA、PHYB和PHYC[14]。玉米的遠古種基因組經(jīng)過了四倍體化的過程，由2個相近的禾本科物種雜交而來，而每個物種都攜帶一套PHYA、PHYB和PHYC，隨后的去四倍體化過程中光敏色素基因并沒有被去除，導致玉米基因組有3對光敏色素基因PHYA1、PHYA2，PHYB1、PHYB2，PHYC1、PHYC2[34]。水稻(Oryzasativa)PHYC基因參與光形態(tài)建成的調(diào)節(jié)，phyA/phyB/phyC三重突變體黃化反應極強，且胚芽鞘和葉片增長[35]。另外，PHYC基因能抑制水稻在長日照條件下的開花，水稻phyC突變體在長日照條件下提前7 d開花，phyA/phyC雙突變體的開花期更加提前[35-36]。在小麥(Triticumaestivum)中，phyC突變體在長日照和短日照條件下分別推遲開花108 d和19 d[37]。近期的研究表明，ZmPHYB1和ZmPHYB2可以促進玉米的生長，增加玉米生物量和產(chǎn)量[38]。

在玉米中，對于PHYC的研究相對滯后，它們在玉米生長發(fā)育過程中的功能尚不清楚。ZmPHYC1和ZmPHYC2對各種光質(zhì)和光周期處理均有較強的響應，推測二者在調(diào)控玉米光形態(tài)建成和開花中具有重要作用[26]，但其具體功能尚不清楚。為此，克隆玉米的2個PHYC基因，轉化擬南芥phyC-2突變體和野生型Col-0，對ZmPHYC1和ZmPHYC2進行功能驗證，并探討玉米與擬南芥PHYC功能的異同，以及ZmPHYC1和ZmPHYC2二者在光形態(tài)建成和避蔭性反應中作用的差異，從而為玉米的開花期、株型和產(chǎn)量等重要農(nóng)藝性狀的改良提供新的策略。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料 玉米自交系B73由李新海博士贈送、楊建平實驗室繁育并保存，擬南芥突變體phyC-2由美國加州大學伯克利分校Peter QUIAL教授贈送，擬南芥哥倫比亞野生型(Col-0)、大腸桿菌DH5α感受態(tài)、農(nóng)桿菌GV3101感受態(tài)和植物表達載體pJIM19-Myc由楊建平實驗室繁育并保存。

1.1.2 試驗試劑 快速質(zhì)粒小提試劑盒(DP105-03)、瓊脂糖膠回收試劑盒(DP209-03)、反轉錄試劑盒(KR106-02)和通用型DNA純化回收試劑盒(DP214-03)均購于天根生化科技公司；Trizol試劑盒(Invitrogen，USA)購于賽默飛世爾試劑公司；限制性內(nèi)切酶購于NEB公司；無縫克隆ClonExpress MultiS One Step Cloning Kit(C113)購于諾唯贊生物科技公司；2×KOD One PCR酶反應混合液購于ToYoBo公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白理化性質(zhì)、結構域預測與系統(tǒng)進化分析 使用ProtParam網(wǎng)站(http://web.expasy.org/protparam)對ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白的分子質(zhì)量和等電點等進行分析，并且使用SMART網(wǎng)站(http://smart.embl-heidelberg.de/)分析其結構域；用DNAMAN(Version 8.0)軟件對這2個蛋白質(zhì)以及二穗短柄草(Brachypodiumdistachyon)、水稻和擬南芥的PHYC蛋白結構域進行序列比對；利用NCBI網(wǎng)站(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)獲得模式植物擬南芥PHYA—PHYE蛋白，其他雙子葉植物番茄(Solanumlycopersicum)、馬鈴薯(Solanumtuberosum)、葡萄(Vitisvinifera)，禾本科植物小麥(Triticumaestivum)、大麥(Hordeumvulgare)、黑麥(Secalecereal)、燕麥(Avenasativa)、二穗短柄草、水稻和高粱(Sorghumbicolor)的PHYC蛋白序列。然后利用MEGA-X軟件使用Neighbor-joining(NJ)法進行系統(tǒng)進化分析，設置Bootstrap值為1 000。

1.2.2 RNA提取及cDNA合成 采用Trizol試劑盒提取玉米B73葉片的總RNA。RNA樣品溶于DEPC水中，然后按照反轉錄試劑盒說明書反轉錄得到cDNA，儲存于-80 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 2個ZmPHYC基因的克隆及載體構建 玉米自交系B73光敏色素ZmPHYC1(Zm00001d034038-T002)和ZmPHYC2(Zm00001d013262-T001)(MaizeGDB，http：//www.maizegdp.org/)的編碼區(qū)序列(Coding sequence，CDS)擴增引物采用Primer Premier 5.0軟件設計，引物序列(ZmPHYC1-F/ZmPHYC1-R和ZmPHYC2-F/ZmPHYC2-R)見表1。擴增ZmPHYC1和ZmPHYC2基因所用的PCR反應體系(20 μL)：7 μL的無菌水，10 μL的2×KOD One酶反應混合液，1 μL的2.5 mmol/L上游、下游引物，1 μL的cDNA。PCR反應程序：94 ℃ 5 min；94 ℃ 30 s，58 ℃ 30 s，72 ℃ 4 min，35個循環(huán)；72 ℃ 2 min；16 ℃保存。反應結束后，將樣品從PCR儀中取出，再用1%瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進行分離。電泳結束后，在凝膠成像儀中觀察凝膠并拍照，切下目的基因片段，利用無縫克隆試劑盒將其連接到植物表達載體pJIM19-Myc，得到pJIM19-Myc-ZmPHYC1和pJIM19-Myc-ZmPHYC2，測序正確后備用。

表1 玉米2個PHYC基因克隆及轉基因植株PCR檢測引物Tab.1 Primers for cloning two PHYC genes in maize and PCR detection of transgenic plants

1.2.4 擬南芥轉化及鑒定 將測序正確的pJIM19-Myc-ZmPHYC1和pJIM19-Myc-ZmPHYC2電擊轉化到農(nóng)桿菌GV3101中，然后利用浸花法轉化到擬南芥野生型Col-0和phyC-2突變體中，得到pJIM19-Myc-ZmPHYC1和pJIM19-Myc-ZmPHYC2的T1種子，分別點播在含卡那霉素和除草劑草銨膦(Glufosinate ammonium)的MS培養(yǎng)基中，將T1轉基因單拷貝株系(符合孟德爾遺傳規(guī)律，表現(xiàn)為存活∶死亡=3∶1)幼苗移栽到營養(yǎng)土中并在溫室中培養(yǎng)，經(jīng)過3代篩選得到純合株系種子用于后續(xù)試驗。轉基因陽性植株的鑒定采用卡那霉素和草銨膦抗性平板篩選結合特異引物PCR檢測法，引物序列(ZmPHYC1-PF/ZmPHYC1-PR和ZmPHYC2-PF/ZmPHYC2-PR)見表1。以轉基因擬南芥基因組DNA為模板，進行PCR擴增，擴增所用的PCR反應體系(總體積為20 μL)：7 μL的無菌水，10 μL的2×KOD One PCR Buffer，1 μL的2.5 mmol/L上游、下游引物，1 μL的DNA。PCR反應程序：94 ℃ 5 min；94 ℃ 30 s，58 ℃ 30 s，72 ℃ 2 min，35個循環(huán)；72 ℃ 2 min；16 ℃保存。反應結束后，將樣品從PCR儀中取出，然后用1%瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進行分離。電泳結束后，用凝膠成像儀觀察并拍照。有2 kb條帶者即為陽性植株，無此條帶者則為陰性植株。

1.2.5 光處理及幼苗下胚軸測定 種子前處理：將擬南芥野生型Col-0、phyC-2突變體和轉基因單拷貝純合株系的種子經(jīng)消毒滅菌后于4 ℃黑暗放置3 d，點播在1/2 MS培養(yǎng)基平板上，然后置于白光下4 h誘導萌發(fā)。光處理：將播種后的1/2 MS培養(yǎng)基平板分別放于黑暗(Dk)、持續(xù)遠紅光[FR，2.50 μmol/(m2·s)]、紅光[R,30 μmol/(m2·s)]、藍光[B，6.0 μmol/(m2·s)]、白光[WL,30 μmol/(m2·s)]22 ℃培養(yǎng)箱中生長4 d。

下胚軸測量：將待測的幼苗擺放在1/2 MS培養(yǎng)基平板上，用體式顯微鏡(OLYMPUS SZX7)觀察并拍照，然后用Image View軟件測量幼苗的下胚軸，測量約30株幼苗。

目前，電的使用滲透到生活的方方面面，各行各業(yè)都離不開電，隨之而來的是更多的供電要求，而配電網(wǎng)起的是分配電能的作用，其直接將電能送給用戶[1]，是面向用戶的直接傳播媒介。網(wǎng)絡重構是網(wǎng)絡優(yōu)化的一個有效手段，能夠提高供電能力。配電網(wǎng)一般性而言，在閉環(huán)系統(tǒng)的時候進行相關的設計工作和解環(huán)樹狀運行[2]，它含有大量的開關，使得重構就是改變網(wǎng)絡中開關的斷開和閉合，進行網(wǎng)絡的重組，以改變網(wǎng)絡拓撲結構。配電網(wǎng)重構指的是網(wǎng)絡滿足輻射樹狀運行條件下，線路上的容量和電壓、電流均符合裕度等一系列約束條件，通過尋優(yōu)算法尋找該系統(tǒng)的一種開關開閉組合情況，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)供電常規(guī)目的，如降低網(wǎng)損、消除過載、均衡負荷[3]等。

1.2.6 短日照和長日照處理 按照1.2.4方法將播有野生型Col-0、突變體phyC-2和轉基因單拷貝純合株系種子的1/2 MS培養(yǎng)基平板置于短日照條件(Short day，SD，8 h光照/16 h黑暗)或者長日照條件(Long day，LD，16 h光照/8 h黑暗)的22 ℃培養(yǎng)箱中生長6 d，按照1.2.5方法測量下胚軸長度。

1.2.7 避蔭處理 種子前處理同1.2.4。避蔭處理：將播有野生型Col-0、突變體phyC-2和轉基因單拷貝純合株系種子的1/2 MS培養(yǎng)基置于22 ℃白光(R/FR=6.480)培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 d，然后分別在持續(xù)白光和白光+遠紅光 [WL+FR，30 μmol/(m2·s)，R/FR=0.048]的22 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d。下胚軸測量同1.2.5方法。

1.2.8 幼苗葉綠素含量測定 將前處理好的播有野生型Col-0、突變體phyC-2和轉基因單拷貝純合株系種子的1/2 MS培養(yǎng)基平板置于持續(xù)紅光的22 ℃培養(yǎng)箱中生長4 d，每個株系挑取3份，每份150株，置于1.5 mL離心管中，迅速放入-196 ℃液氮中。取出離心管用研磨棒充分研磨，加入300 μL的80%丙酮，黑暗放置2 h，13 200 r/min離心，取250 mL的上清液，加入750 μL的80%丙酮定容，最后用微量分光光度計測量樣品A647、A663。根據(jù)葉綠素計算公式計算葉綠素含量，葉綠素含量(μg/mL)=18.71×A647+7.15×A663，然后計算每株幼苗的葉綠素含量。

2 結果與分析

2.1 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因的克隆及植物表達載體的構建

以玉米自交系B73的cDNA為模板擴增ZmPHYC1和ZmPHYC2基因片段，然后連接到植物表達載體pJIM19-Myc，經(jīng)測序驗證成功構建了ZmPHYC1和ZmPHYC2基因的植物表達載體，如圖1所示。

2.2 ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白結構域及系統(tǒng)進化分析

通過RT-PCR得到玉米2個ZmPHYC1和ZmPHYC2基因的CDS，二者均為3 405 bp，利用NCBI網(wǎng)站預測其編碼1 135個氨基酸殘基的多肽，利用ExPASy網(wǎng)站預測二者分子質(zhì)量分別為126.14 ku和126.07 ku，理論等電點分別為5.89和5.93。利用NCBI網(wǎng)站對ZmPHYC1和ZmPHYC2以及二穗短柄草、水稻和擬南芥的PHYC蛋白結構域進行分析，同時進行多重序列比對分析發(fā)現(xiàn)，ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白具有高度保守的結構域，包括1個PAS_2結構域、1個GAF結構域、1個PHY結構域、1個組氨酸激酶A(Histidine kinase A domain，HisKA)結構域和1個類組氨酸激酶ATP(三磷酸腺苷)酶結構域(Histidine kinase like-ATPase domain，HATPase)(圖2)。系統(tǒng)進化分析(圖3)表明，ZmPHYC1與ZmPHYC2的氨基酸一致性最高(94%)，與高粱的PHYC一致性較高(93%)。禾本科中的普通小麥、黑麥、大麥與水稻的PHYC親緣關系相對較近，它們與玉米、高粱PHYC蛋白處于不同的分支。

2.3 轉基因單拷貝純合擬南芥株系的篩選

將構建好的pJIM19-Myc-ZmPHYC1和pJIM19-Myc-ZmPHYC2兩種重組質(zhì)粒分別轉入擬南芥野生型Col-0和phyC-2突變體，T1轉基因株系草銨膦抗性分離比例表現(xiàn)為3∶1，即為單拷貝插入，自交到T3，得到純合轉基因株系。為了確定轉基因純合株系的真實性，利用ZmPHYC1和ZmPHYC2基因特異引物對純合陽性株系進行PCR鑒定。陽性轉基因植株可見2 kb的條帶(圖4)，而野生型Col-0、phyC-2及陰性植株則無此條帶。

2.4 ZmPHYC1和ZmPHYC2基因在擬南芥中的功能驗證

2.4.2ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因擬南芥株系在持續(xù)紅光和藍光下的表型分析 將Col-0、phyC-2、Myc-ZmPHYC1/Col-0(株系#1、#9)、Myc-ZmPHYC2/Col-0(株系#4、#11)分別在黑暗、紅光、遠紅光和藍光條件下生長4 d，比較各株系的下胚軸長度(圖6)。在黑暗、遠紅光條件下，這些株系幼苗的下胚軸長度沒有明顯的差異，表明ZmPHYC1和ZmPHYC2對遠紅光沒有明顯響應。但在紅光條件下，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系的下胚軸分別比野生型Col-0短31.8%～42.9%和25.8%～34.7%。值得注意的是，phyC-2突變體在藍光下表型較弱，其下胚軸比野生型伸長10.4%，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系在藍光條件下下胚軸明顯縮短，它們的下胚軸分別比野生型Col-0短36.0～37.8%和26.3～30.7%。并且無論在紅光還是藍光下，ZmPHYC1轉基因株系下胚軸均短于ZmPHYC2轉基因株系。

2.4.3ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因擬南芥株系對短日照和長日照的反應 將Col-0、phyC-2、Myc-ZmPHYC1/Col-0(株系#1、#9)和Myc-ZmPHYC2/Col-0(株系#4、#11)幼苗分別在短日照、長日照條件下生長6 d，然后比較各株系的下胚軸長度(圖7)。在短日照條件下，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系的下胚軸分別比野生型Col-0短41.7%～45.9%和34.4%～35.9%；在長日照條件下，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系的下胚軸分別比野生型Col-0短26.2%～30.2%和25.7%～27.9%。無論在短日照還是長日照條件下，ZmPHYC1轉基因株系下胚軸均比ZmPHYC2轉基因株系短；轉基因株系下胚軸長度與野生型Col-0的差距在短日照條件下大于長日照條件下。這些結果表明，ZmPHYC1和ZmPHYC2響應長日照和短日照條件，而且對短日照的響應更強烈。另外，在長日照和短日照條件下，與野生型相比，這些轉基因擬南芥株系葉柄縮短、葉片肥厚。

2.4.4ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因擬南芥株系對避蔭條件的反應 將Col-0、phyC-2、Myc-ZmPHYC1/Col-0(株系#1、#9)和Myc-ZmPHYC2/Col-0(株系#4、#11)幼苗分別在正常白光條件下和在人工模擬遮蔭條件下生長，比較各株系的下胚軸長度(圖8)。在正常白光條件下，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系的下胚軸分別比野生型Col-0短14.1%～29.3%和29.1%～34.8%；而在人工模擬遮蔭條件下，ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系的下胚軸分別比野生型Col-0短38.8%～46.8%和11.9%～23.8%。在人工模擬遮蔭條件下，Myc-ZmPHYC1/Col-0株系#9的下胚軸比Myc-ZmPHYC2/Col-0株系#11短30%?？梢?，ZmPHYC1比ZmPHYC2可以更強烈地抑制植物的避蔭反應。

2.4.5ZmPHYC1和ZmPHYC2轉化擬南芥幼苗的葉綠素含量分析 Col-0、phyC-2、Myc-ZmPHYC1/Col-0(株系#1、#9)和Myc-ZmPHYC2/Col-0(株系#4、#11)幼苗在持續(xù)紅光下生長4 d，轉基因株系幼苗的葉綠素含量比野生型Col-0增加45%～57%(圖9)，暗示ZmPHYC1和ZmPHYC2可以通過增加葉綠素含量來增強擬南芥幼苗的光合能力。

3 結論與討論

光敏色素是植物主要的紅光與遠紅光受體，調(diào)控植物的光形態(tài)建成和避蔭性反應等。本研究克隆了玉米的2個PHYC基因，通過系統(tǒng)進化分析和結構域分析，發(fā)現(xiàn)玉米PHYC與高粱PHYC進化關系最近，而與麥類和水稻的PHYC進化關系較遠。本研究還發(fā)現(xiàn)，玉米和高粱的PHYC蛋白聚為一類，小麥、大麥、黑麥、燕麥、二穗短柄草和水稻聚為一類，可見禾本科植物PHYC基因的進化至少有2個分支。ZmPHYC1和ZmPHYC2蛋白與擬南芥、水稻和二穗短柄草對應的PHYC蛋白具有相似的結構域，表明PHYC特定的結構域在進化中是保守的。本研究發(fā)現(xiàn)，在持續(xù)紅光下ZmPHYC1和ZmPHYC2不僅能互補擬南芥phyC-2突變體的表型，而且能顯著抑制擬南芥下胚軸伸長。可見，玉米的2個PHYC基因與擬南芥PHYC基因促進紅光下的光形態(tài)建成的功能類似。

在擬南芥遠紅光信號途徑中，PHYA促進光形態(tài)建成，而PHYB以拮抗PHYA的方式來抑制幼苗的去黃化[39-40]。擬南芥PHYC不參與遠紅光信號途徑[33]。擬南芥的PHYA、PHYB和CRY1被認為以功能冗余或者相互疊加的方式參與藍光信號途徑[40-41]。盡管擬南芥phyC突變體對藍光反應很弱，但是與其他光敏色素一起協(xié)同參與藍光信號途徑[32]。ZmPHYC1和ZmPHYC2的過量表達株系，不能響應遠紅光，卻能強烈地響應藍光處理，因此二者在藍光信號途徑中的作用值得進一步研究。盡管擬南芥phyC突變體在持續(xù)的紅光下表現(xiàn)出下胚軸伸長和子葉變小，但是與phyB突變體相比，phyB/phyC雙突變體的黃化反應的表型未見明顯差異，可見擬南芥對紅光的反應主要由PHYB介導[33]。近期的研究表明，擬南芥、小麥和水稻等植物中的PHYC均能介導幼苗的去黃化反應和參與植物開花調(diào)控[33-37]。然而擬南芥和水稻的PHYC不能形成同源二聚體，需要借助PHYB形成異源二聚體從而介導幼苗光形態(tài)建成，但小麥PHYC既能形成異源二聚體，也能形成同源二聚體，在紅光下進入細胞核介導光形態(tài)建成[30,35,37]。本研究結果表明，ZmPHYC1和ZmPHYC2響應各種光質(zhì)及光周期處理，推測二者在玉米光形態(tài)建成和開花期的調(diào)控中起重要作用。

由于植物葉片含有的葉綠素等主要吸收紅光，導致透過上層葉片后的光線中，紅光與遠紅光比率下降，下層的植物能感受到這種光照的變化，從而觸發(fā)避蔭性反應，造成植株徒長、莖稈纖細、開花提前、易倒伏。莖稈徒長造成的營養(yǎng)再分配可能導致減產(chǎn)，甚至絕收[13]。近些年來，玉米產(chǎn)量有了較大的提升，其中耐密品種做出了重要貢獻[6-8]，目前已選出適合高密植的品種，但絕大部分是增加了對低光的忍耐水平，而非是消除了避蔭性[14]。在人工模擬的避蔭條件下，過量表達ZmPHYC1和ZmPHYC2的轉基因株系均比野生型表現(xiàn)出抑制下胚軸伸長，尤其是ZmPHYC1的轉基因株系。可見，ZmPHYC1和ZmPHYC2能參與植物的避蔭性調(diào)節(jié)，ZmPHYC1可能起到更關鍵的作用。另外，過量表達ZmPHYC1和ZmPHYC2轉基因株系在長日照和短日照條件下均能導致葉柄縮短和葉片肥厚，并且可以增加轉基因植株的葉綠素含量?？梢姡芯縕mPHYC基因在密植條件下玉米光信號的避蔭反應機制，使玉米株高降低，對培育耐密植、抗倒伏玉米新品種具有重要意義。