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摘要RAC/ROPs为植物中特有的类似RHO的小G蛋白，在拟南芥中有11个成员。RAC/ROPs作为植物中的分子开关调控广泛而重要生物学过程，包括植物花粉管和根毛的极性生长、激素信号转导、抗病反应等。目前，对RAC/ROPs在拟南芥的胚胎发育中的作用还不甚清楚。<br>　　本论文，我们对AtRAC1的生物学功能进行了详细分析，获得了如下结果：<br>　　(1)构建了RPS5A-AtRAC1 RNAi和RPS5A-anti AtRAC1载体并获得了转基因植株，发现下调AtRAC1的表达，导致明显胚胎发育缺陷，表现为在根极区域明显的细胞分裂紊乱和细胞板排列方向改变以及胚体形态异常，且在幼苗阶段导致了明显的子叶形态发育异常。这些结果表明AtRAC1可能在胚胎早期根极发育中起关键的作用。<br>　　(2)分析35S-AtRAC1 DN和35S-AtRAC1 CA转基因植株的表型，发现过表达DN-AtRAC1导致根分生组织细胞数比野生型对照少，并且根冠层次紊乱，侧根密度也有所降低。过表达CA-AtRAC1导致幼苗出现类似根组织的异位发生，且侧根密度增大并导致根毛变短且膨大的表型以及叶片表皮细胞去嵌合的表型。这些结果表明AtRAC1可能影响根分生组织的发育，并促进侧根发育，调控细胞的极性生长。<br>　　(3)用NAA处理AtRAC1pro-GUS的转基因幼苗，发现GUS表达随着处理的时间延长而明显地增强，表明了AtRAC1是受生长素诱导的基因。<br>　　(4)为研究RopGEF7和不同的AtRACs的互作关系，构建了GEF7与几个AtRACs的双分子荧光互补载体，通过转原生质体，观察到RAC/ROP GEF7与几个AtRACs包括AtRAC1在膜上互作。并且通过基因表达分析，发现RAC/ROP GEF7在胚胎发育阶段和幼苗时期都能激活AtRAC1的表达。<br>　　以上结果显示，AtRAC1参与胚胎早期根极区域的建成，在胚胎发育过程中起着十分关键的作用，AtRAC1是受生长素调节的基因，可能通过参与生长素信号途径进而调控胚胎发育和根发育等生物学过程。