蛋白质的翻译后修饰(Posttranslational modification)是蛋白质获得完整功能所必须进行的修饰活动，能够精确、动态的调控蛋白质的活性及其功能，保证生物体正常的生命活动。在众多的翻译后修饰种类中，酰基化(S-acylation)，也称之为棕榈酰化(Palmitoylation)，是一种重要的、可逆的翻译后修饰作用。棕榈酰化反应由棕榈酰基转移酶(Palmitate Transferase)催化，将一个16个碳原子组成的饱和脂肪酸链（通常是棕榈酸）连接到靶蛋白的半胱氨酸残基上从而能够调控蛋白质的活性、稳定性、亚细胞定位以及蛋白质的运输。近年来的研究表明，有大量的蛋白质受到棕榈酰化修饰的调控，然而，鉴于每个物种中棕榈酰基转移酶家族的成员众多，冗余性较高，因此对于它们功能的研究并不深入。　　 本研究发现拟南芥中棕榈酰基转移酶10(PROTEIN S-AcylTRANSFERASE10，PAT10)定位于液泡上，对植物的生长发育起到重要的作用，同时参与植物对外界盐胁迫的响应过程。通过对PAT10的功能及底物的研究，能够为揭示植物抗逆过程的信号响应和深入研究棕榈酰基转移酶的功能提供依据。本实验的研究结果和主要结论如下:　　 (1) PAT10调控拟南芥的生长发育。　　 pat10表现出多方面发育上的表型。纯合突变体在营养生长阶段表现出莲座叶变小，细胞的数目和细胞大小都减少，同时叶尖发黄早衰。在成花转变时期，突变体表现为开花时间较野生型晚，抽薹时莲座叶的数目较野生型少，说明突变体在时间上晚花而在发育时期上早花。在生殖生长阶段，突变体表现为植株矮小，花器官变小，种荚不能正常延伸，基本不育。　　 尽管在实验中我们可以得到纯合突变体，但是在杂合体自交得到纯合突变体的过程中我们发现，杂合体自交后代的分离比不符合孟德尔遗传定律。杂合体与野生型互交的后代分离比异常，突变体的雄配子体传代率降低。对于花粉活性及花粉发育的研究表明，突变体花粉同时受到孢子体水平和配子体水平的调控。通过花粉的体外萌发和体内生长实验，我们发现纯合突变体的花粉在体内生长速度减慢，导向性交差;突变体花粉的体外萌发率降低，同时生长速度减慢并且生长提前终止。扫描电子显微镜发现突变体花粉外壁的形态建成出现异常，同时透射电子显微镜实验发现突变体花粉中脂质小体的数目减少。　　 尽管在互交实验中没有发现雌配子体传代率的异常，但是当以纯合突变体作为母本，以野生型花粉作为父本授粉时，pat10的雌配子体不能正常支持野生型花粉的生长和导向，说明纯合突变体雌配子体表现的异常是由孢子体的异常引起的。　　 利用启动子连接报告基因和RNA原位杂交技术研究该基因的表达部位及表达模式，结果表明，PAT10为组成型表达，在植物生长发育的多个时期及多种器官中均有表达。　　 (2) PAT10定位于液泡膜上。　　 我们构建PAT10的全基因组片段连接GFP荧光蛋白的表达载体转化杂合突变体，后代分离得到的纯合突变体中带有外源转基因，这样的植株生长发育与野生型相比没有异常，因此我们确定突变体表型是由PAT10基因缺失引起的。利用荧光蛋白双标记实验检测到PAT10定位于液泡膜上。　　 对PAT10酶活区关键的第192位半胱氨酸残基进行了点突变，发现PAT10c192s转入pat10后不能互补突变体的表型，但是PAT10c192s仍然维持大量的液泡膜信号，说明酶活性的丧失不影响其亚细胞定位，PAT10的功能是由它的酶活性体现的。　　 (3) CBL2/3/6是PAT10特异性的底物。　　 pat0纯合突变体对氯化钠及氯化锂的处理表现出超敏感。利用qRT-PCR分析逆境诱导基因表达水平的变化，发现典型逆境诱导基因的表达水平在突变体中上调明显，说明pat10的确对盐胁迫超敏感。CBL2/3/6定位于液泡膜上并参与植物对盐胁迫的响应过程。利用原生质体转化的手段观察CBLs在野生型和突变体原生质体中的亚细胞定位，发现突变体制备的原生质体中，CBLs丧失了野生型中的液泡膜定位，转变为细胞质定位，利用棕榈酰化抑制剂2-Bromopalmitate处理野生型原生质体也会导致CBLs丧失液泡膜定位。在野生型和突变体原生质体中表达被棕榈酰化修饰的标记蛋白，如定位于内体上的ARA6，以及定位于质膜上的CBL9，发现它们的亚细胞定位在突变体中均没有受到影响。而且，高尔基体的标记蛋白ERD2和反式高尔基网络的标记蛋白ARA7的定位在突变体中不受影响，表明突变体中细胞内膜系统并没有被破坏。由此我们得出结论:CBL2/3/6是PAT10特异性的底物。