植物是一种无柄、光自养的生物,因此,它们的整个生命周期都受到外界光照环境的影响。为了感应和应对不断变化的外界环境,高等植物拥有3类针对特定光波长的感光体受体家族来介导各种适应性响应和发育过渡。光作为一种信号可以诱导幼苗形态变化,使幼苗从土壤下生长发展到更适应地上生长的状态,这一过程称为光形态建成。在促发植物光形态建成中,蓝光受体（Cryptochrome1/2,CRY1/2）发挥着极其重要的作用。尽管在过去的几十年中,一系列的遗传和分子实验研究提供了细胞内蓝光受体CRY1和CRY2各自特异性反应的单独表征,但是,关于CRY1和CRY2信号通路如何协同调控植物生长发育的内在详细机制所知甚少。而系统生物学在定量揭示生物系统的内在机制方面具有重要的作用。因此,我们使用系统生物学的方法,并结合实验验证,研究CRY1和CRY2响应外界蓝光照射时的差异性和协同性,取得如下研究成果。（1）对拟南芥蓝光响应机制进行整合并建立模型,预测BIC在植物生长响应中的作用,并进行实验验证。首先,我们建立了两类蓝光受体信号通路网络模型以及相应的化学反应动力学方程,通过优化拟合实验数据,确定模型参数。由于BIC被认为是蓝光调控生长发育的“开关子”,因此我们根据已确定的网络模型预测了蛋白BIC对两类受体信号传递过程的影响。结果表明蛋白BIC更加趋向于与CRY2受体结合,使得BIC的剂量对CRY2磷酸化的抑制更加明显。这一结论揭示了 BIC对CRY2光响应传导过程有明显的抑制作用,并对维持CRY2活性和非活性之间的适当稳定性和细胞的光敏性有至关重要的意义。随后,为了证明模型预测结果的准确性,运用了细胞免疫印迹和免疫共沉淀（co-IP）的实验方法进行验证。无论在蓝光照射时间还是光照强度方面,实验结果与我们的预测结果相符。这说明了我们的理论模型在CRY1和CRY2响应蓝光共同调控植物生长发展的内在机制上具有一定的指导意义和预测性。（2）对CRY1和CRY2引发的不同磷酸化响应做出相关解释。两类蓝光受体具有相同的光响应信号传导过程,但却引发出不同的磷酸化光响应。在研究中,我们通过改变CRY1和CRY2两类受体中不同反应的参数来模拟细胞突变情况,以此来探究两类响应模式的诱发原因。结果表明CRY2磷酸化响应出现的钟型曲线是由它快速磷酸化速率和降解速率引发的。（3）对CRY1和CRY2信号通路间的相互影响做出预测。我们的模型计算预测了 CRY1和CRY2的协同机制,即在COP1-SPA复合物的作用下,蓝光照射下CRY1的表达量对CRY2相对磷酸化的有正调控作用。此外,CRY1被证明是HY5的主要调控受体,在促进HY5的表达从而使植物光形态建成上具有重要的作用。