Rac/ROP是植物中一类特殊的小G蛋白,作为分子开关参与众多的植物信号转导途径,如花粉管与根毛的极性生长,ROS的形成,根毛的生长,激素应答和次生细胞壁的形成。Rac/ROP家族成员广泛分布于植物中,拟南芥中存在11个成员,大麦中存在6个,水稻中存在7个。然而,Rac/ROP家族基因在水稻发育中的的功能研究还很少有报道。本论文通过观察OsRAC3的时空表达模式,分析过表达CA-osrac3相关表型并对其进行初步机理的探究,得到如下结果:1、构建了启动子融合GUS的表达载体:OsRAC3pro:GUS,并获得转基因植株。在水稻生长发育的不同时期进行组织化学染色,结果显示,OsRAC3基因在幼苗的不定根、不定根根尖和不定根着生的节点等处表达很强;在幼叶、叶鞘和叶枕等处有表达;在颖花中的雄蕊、雌蕊、外颖和内颖等处也有表达。2、对过表达CA-osrac3植株营养生长阶段进行观察,发现过表达CA-osrac3冠根数目增加。为了探究其机理,用6-BA和NAA进行激素的处理实验,结果显示,过表达CA-osrac3植株对6-BA的处理敏感性下降,表明OsRAC3可能参与细胞分裂素途径调控冠根的发育;过表达CA-osrac3不影响冠根对生长素NAA的敏感性。3、通过对过表达CA-osrac3植株籽粒的观察,发现过表达CA-osrac3导致籽粒增大,粒长和粒宽增加,过表达CA-osrac3的两个株系L11和L20千粒重增加。扫描电镜下,CA-osrac3籽粒的表皮细胞在长度方面有所增加。综上所述,OsRAC3在水稻的根和地上部分多个组织中特异性表达,影响了水稻相关的生长发育过程。OsRAC3可能作用在细胞分裂素途径上调控水稻籽粒的大小和冠根的发育。