铜作为植物体内一种重要的微量元素,对维持植物正常的生命活动是必须的。植物叶绿体中的质体蓝素是参与光合作用的电子传递重要的含铜蛋白。铜离子也是乙烯受体的必需辅助因子,参与到乙烯信号转导的过程。铜离子还在植物生殖发育中扮演着重要的角色,通过影响花粉的成熟调控植物的育性。铜的缺乏和毒性之间的动态变化范围非常窄。为了高效利用铜离子,植物非常精确地调控铜稳态。SPL7是铜稳态的中心调控因子,能调控多类基因的表达。目前,利用不同的研究方法已经确定了大量可能存在的SPL7靶基因,其中只鉴定了一小部分与铜稳态相关的靶基因的功能。本论文围绕一个保守的铜蛋白RAN1进行了功能研究。首先利用绿色荧光蛋白GFP,观察到RAN1-GFP融合蛋白定位于细胞内质网膜上。通过荧光定量PCR技术,检测了RAN1在拟南芥各组织中的表达水平,发现RAN1在成熟花粉中的表达水平最高。进一步获得了利用RAN1启动子驱动GUS报告基因的转基因材料,确定了RAN1在成熟花粉粒中特异高表达。对破坏结合铜离子位点的ran1-2突变体进行了表型分析,发现突变株育性显著降低,花粉发育出现严重缺陷,并且花粉细胞内铜离子分布出现紊乱。最后,借助酵母双杂系统和Split-LUC实验手段发现了RAN1与已知雄性育性相关铜蛋白SPL7存在互作。这些结果表明了RAN1雄性发育中发挥了重要的作用。