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不定根在植物固着、养分和水的吸收上起着非常重要的作用,是影响植物生长发育的重要因子,水稻不定根在水稻的生长发育中起着举足轻重的作用。与拟南芥很少形成不定根相比,水稻等单子叶植物能产生许多不定根,这些使水稻成为不定根发育研究的模式材料。然而,关于水稻根系发育的遗传和分子信息非常有限,涉及不定根发生发育的基因及分子机理知之甚少。主要原因在与双子叶植物相比,不定根发育的突变体很少被筛选和鉴定. 本文以水稻不定根缺失突变体arll为材料,研究了ARI1基因的时空表达模式和激素调控,ARI1基因的超量表达和基因的抑制表达.通过基因的表达研究dRI1基因的功能。主要结果如下: 1.在野生型中,ARL1基因主要在不定根原基,穗轴枝梗连接处,分蘖原基、小穗原基、侧根原基等处表达,这里可看出,ARL1基因肯定参与不定根的发生和发育;在arll突变体中的表达与野生型类似。但由于不是专一性表达;可推测ALI基因可能通过调控下游基因而起作用。dRL1基因在不定根整个发育过程都持续表达。 2.ARL1启动子启动的GUS蛋白表达主要集中在水稻不定根原基部位、根的中柱维管组织及侧根原基。侧根横切显示ARL1基因在除表皮细胞外的所有细胞中表达。这一结果与ARL1基因转录本在不同组织中的表达情况是一致的。 3.通过LCM对中柱鞘不定根原基起始分裂的标记基因的表达分析,证明突变体中不定根原基启动细胞的平周分裂受阻。 4.外源添加1.0μM α-NAA,150μM Etheephon,促进不定根的发生,但并不能恢复arll突变体的不定根生长。侧根的生长都受到程度不同的抑制。 1μM NPA完全抑制植株的不定根和侧根的生长,根生长失去向地性而对主根的生长没有抑制,地上部分弯曲。 10μL~-1NBD,除了抑制抑制植株的不定根和侧根的生长