生长素是最重要的植物激素之一，在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。生长素运输过程是生长素相关研究中的热点领域，其在生长素实现其生理效应的过程中发挥着决定性的作用。近年来，在生长素极性运输机理及生理作用研究方面取得了大量的成果，但生长素在细胞内的运输过程和运输机制的研究，则鲜有报道，使得人们对于这一重要的植物生理过程仍知之甚少。株高是影响水稻产量的重要农艺性状，我们从水稻RNAi突变体库中获得一个植株矮化和生育期提前的突变体，经鉴定是由于OsCOLE1(OsCOV-LIKE1)基因沉默所引起。对OsCOLE1开展的一系列分子生物学研究表明：OsCOLE1为一类全新的生长素运输调控蛋白质，其通过与OsCLIP(OsCOLE1-INTERACTION PROTEIN)的相互作用，介导液泡内的生长素向细胞质运输的生理过程，进而影响植物的生长发育过程。具体的研究结果如下：　　1.构建并获得OsCOLE1的RNAi与过表达转基因植株，转基因植株灌浆期至成熟期的表型差异表明：OsCOLE1基因的过量表达可使水稻灌浆期的株高增高、茎秆基部节间（包括第一和第二节间）的长度变长以及基部节间的自由IAA含量升高，引起成熟期茎秆第二节间细胞的长度变长和细胞壁木质化程度的削弱；而下调OsCOLE1基因的表达水平，则会引起相反的性状变化。　　2.对OsCOLE1进行的BLASTP比对结果表明：OsCOLE1为拟南芥中AtCOV1的同源蛋白质，二者具有72.5％的氨基酸序列一致性；COV1及其同源蛋白质在植物进化过程中高度保守，这类蛋白质在氨基酸序列同源性上，存在显著的N端变异而C端保守的特点。　　3.OsCOLE1融合mCherry进行的亚细胞定位结果表明：OsCOLE1定位于水稻的液泡膜上。　　4.利用OsCOLE1对水稻cDNA酵母双杂交文库筛选的结果表明：OsCOLE1与OsCLIP之间存在相互作用。对OsCLIP进行的BLASTP比对结果表明：OsCLIP及其同源蛋白质在序列相似性上存在显著的植物种属差异。对OsCLIP的蛋白质跨膜结构预测结果表明：OsCLIP的蛋白质跨膜结构方式与拟南芥液泡膜定位的生长素运输体AtWAT1高度相似，暗示其可能为一类生长素运输体。利用OsCLIP融合eYFP进行的亚细胞定位结果表明：OsCLIP与OsCOLE1共定位于水稻的液泡膜上。　　5.分裂泛素酵母双杂交及BiFC实验结果表明：OsCOLE1与OsCLIP之间的相互作用发生在两类蛋白质的N末端。　　6.利用酵母系统进行的外源IAA运输实验结果表明：OsCLIP具有IAA运输功能，且其运输方式与AtWAT1类似；OsCOLE1与OsCLIP的共同表达可以显著提升酵母的IAA吸收能力，暗示OsCOLE1可能具有调控OsCLIP运输IAA的能力。　　7.对已知的与OsCOLE1转基因植株表型相关基因的表达水平检测结果表明：OsCOLE1表达水平的变化，会引起内质网膜定位生长素运输体编码基因OsPIN5a，OsPIN8，OsPIN9与木质素合成相关基因OsPAL4，Os4CL1，Os4CL3，Os4CL4，Os4CL5的表达变化，暗示OsCOLE1参与调控的液泡内的生长素向细胞质运输的生理过程，具有影响细胞内生长素动态平衡的效用，并可以对植物的生长发育过程产生广泛的影响。　　综上所述，我们阐释了OsCOLE1对细胞内生长素运输的调控机制及其在水稻生长发育过程中的效用，揭示了在植物细胞内存在的一种全新的生长素运输方式，丰富了人们对于生长素运输过程已有的认识。