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真核翻译起始因子4E(eukaryotic translation initiation factor4E，eIF4E)又称帽结合蛋白(cap-binding protein，CBP)，能识别并结合mRNA的帽结构，对mRNAs代谢、剪接、3’末端加工、运输、稳定翻译有重要作用，为翻译起始复合体eIF4F的一个亚基，是胞质中mRNA翻译最有效的限速调节因子。拟南芥eIF4E家族有四个成员eIF4E1、eIF4E2、eIF4E3及eIF(iso)4E。本实验室前期研究发现拟南芥中eIF4E1与ROPGEF7相互作用，目前关于拟南芥eIF4E1在植物发育中的功能研究比较少，只有几篇文章报道了eIF4E1参与拟南芥、番茄、烟草、辣椒等植物的抗病过程。本文通过研究拟南芥eIF4E1的表达模式，分析该基因突变体及转基因植株的表型，揭示eIF4E1在植物发育中起着重要作用。并通过生物化学的方法证实了eIF4E1、ROPGEF7和RAC/ROP三者之间存在互作。本论文获得的主要结果如下： 1、eIF4E1在胚胎及根中表达 启动子-GUS活性分析及YFP标记融合蛋白定位分析表明eIF4E1在胚胎发育阶段在整个胚中都有表达，胚后发育阶段在分生组织区及微管组织有表达，表明eIF4E1可能调控拟南芥胚胎及根的发育过程； 2、下调eIF4e1表达导致胚胎及胚后发育缺陷 下调eIF4e1表达在胚胎发育阶段引起细胞异常分裂、细胞板排列紊乱及胚胎根极缺陷；并在胚后发育阶段引起根冠层次紊乱、静止中心(quiescent center，QC)变大，进一步导致根生长抑制以及幼苗发育缺陷表型，包括三片子叶、子叶融合等表型，表明eIF4e1在植物发育过程中起着很重要的作用； 3、过量表达eIF4E1引起根毛细胞的去极性化生长 过表达eIF4e1幼苗与野生型管状根毛结构相比出现高比率的根毛分叉现象，表明eIF4e1在细胞极性生长过程中扮演重要角色； 4、eIF4E1与RopGEF7相互作用需要RAC/ROP的参与 免疫共沉淀实验证实RopGEF7与eIF4e1共同存在于蛋白复合体之中，但pull down显示eIF4e1与AtRACl存在相互作用，这说明eIF4e1与RopGEF7在同一个复合体里，且eIF4e1与RopGEF7的相互作用需要RAC/ROP的参与； 5、获得eif4e1，与eif4e2、eif4e3的双突变体 eif4e1-1×e2A/e3B、eif4e1-2×e2A/e3B双突变体与野生型及单个基因突变体相比，植株矮小，结实率严重降低，甚至不育。这些结果说明eIF4E1可能在调控植物生长发育的过程中与eIF4E2及eIF4E3具有相似的功能，暗示eIF4E家族成员间可能存在功能冗余现象。