UV-B胁迫作为一种重要的非生物逆境,在叶片和气孔研究中较为清楚,然而其对根系影响的研究较少。研究发现拟南芥根系能够感受UV-B信号,并在UV-B处理下出现“翘根”表型。为阐明UV-B胁迫对植物根系生长发育的影响,本论文以模式植物拟南芥为研究材料,分析了UV-B胁迫下拟南芥幼苗根尖生长的形态学变化,以及UV-B胁迫对拟南芥根尖NO和生长素信号的影响,并对其生物学意义等进行了论述。本试验以UV-B处理拟南芥5d龄幼苗3min后,将幼苗恢复到正常生长条件下垂直培养,并检测形态学和各种生理生化及分子指标。通过一系列试验得到以下结果：UV-B胁迫可以诱导拟南芥幼苗发生“翘根”,翘根角度随UV-B处理后培养的时间延长而变化。根据对拟南芥幼苗翘根角度的统计分析,拟南芥幼苗先向上翘起,约翘至90℃后,拟南芥幼苗主根开始向前延伸,约24h后幼苗主根又贴回到培养基上生长。UV-B胁迫后拟南芥主根根冠中的淀粉粒逐渐减少,至12h后开始慢慢恢复。这表明,UV-B胁迫下,根冠淀粉粒含量迅速减少,从而导致根尖向地性丧失,可能是影响拟南芥根尖发生“翘根”的原因之一。PI染色表明,UV-B胁迫导致拟南芥主根根尖分生区以及发生翘根的弯曲部位均出现明显的细胞死亡；进一步通过DAPI和hochest33342荧光染色分析表明,UV-B胁迫显著引起了根尖分生区细胞的PCD发生。这表明UV-B胁迫下,根尖可以通过诱导PCD的发生调整根系发育,以适应逆境胁迫。形态学分析表明,“翘根”是由于根尖伸长区部位的细胞出现形变,导致根尖端翘离培养基表面。使用微管标记基因TuA6-GFP转基因株系,我们发现,UV-B胁迫后的细胞内微管发生了重排,从而导致细胞形态发生变化。采用ROS荧光探针和NO荧光探针染色,我们发现,UV-B胁迫显著诱导了拟南芥幼苗根尖ROS和NO的爆发。进一步的研究表明,UV-B胁迫诱导的根尖ROS和NO的累积之间不存在上下游关系,暗示二者是通过独立的途径产生。使用DR5-GUS转基因株系,我们分析了UV-B胁迫下拟南芥主根生长素响应的变化。我们发现,UV-B胁迫后,拟南芥主根根尖DR5-GUS染色逐渐降低,至6h后逐渐恢复正常。进一步我们分析了UV-B胁迫对根尖生长素转运蛋白的影响。通过对生长素转运蛋白的荧光报告基因转基因株系的分析,我们发现,UV-B胁迫下,根尖AUX1-YFP荧光显著降低,1h时降到最低,此后逐渐恢复正常；PIN2-GFP在2h时达到最低,此后逐渐恢复正常。这表明,UV-B胁迫可能通过影响生长素在根尖的运输能力,从而改变了根尖生长素的水平,进而影响了根尖淀粉粒的含量,从而导致向地性丧失和“翘根”的出现。采用生长素过量表达的yucca突变体的遗传学分析,我们进一步确认了根尖翘根与根尖生长素含量的变化有关。采用ROS清除剂或NO抑制剂处理,我们发现,ROS与NO显著影响了根尖DR5-GUS的响应,暗示这两个信号分子可能参与调控了UV-B胁迫下根尖生长素的含量、分布及响应。本论文研究初步阐明了NO/ROS信号,以及生长素参与调控UV-B胁迫的信号途径及分子机制。这些研究,有利于我们更加深入地阐明植物根系响应UV-B胁迫的信号调控途径,并为进一步探明UV-B调控植物根系发育的分子机理提供基础。