豆科植物和根瘤菌共生固氮作用在现代可持续发展农业中具有重要的意义。共生固氮研究的重点主要集中在豆科植物对根瘤菌结瘤因子的识别和信号传递、根瘤菌侵入线及根瘤形成的分子机制，以揭示豆科植物与根瘤菌共生固氮体系形成的奥秘。本研究在发现小GTPase ROP6参与调节百脉根共生信号转导的基础上，比对百脉根数据库，鉴定出三个与ROP6相关的激活蛋白GAP蛋白，利用酵母体内双杂交和pulldown技术证实它们能与ROP6的CA突变体相互作用。主要的研究结果如下：　　 ⑴利用已经报道的拟南芥等物种的RopGAPs蛋白序列比对百脉根数据库，鉴定到几个RopGAP蛋白，通过PCR扩增获得其中三个基因。它们分别是LjRacGAP1，LjRacGAP2，LjRacGAP3。已有的研究表明，这三个基因编码的蛋白分别具有与另外两个百脉根小GTPase Rac1和Rac2组成活化突变体相互作用的功能，其中Rac2在根瘤发育的过程中表达有所增强。　　 ⑵ROP6有两个突变体，组成型活化突变体ROP6-CA(constitutively activemutants)和功能缺失突变体ROP6-DN(dominant negative mutants)，利用体外蛋白pull-down和酵母双杂交体内实验验证了三个GAP蛋白与ROP6突变体蛋白之间的相互作用，发现它们都能特异性与ROP6-CA互相作用，而不能与野生型和DN突变的ROP6相互作用。　　 ⑶ROP6是一个小GTPase，体外GTPase酶活性检测表明，ROP6具有微弱的GTPase酶活性。在反应体系中加入纯化的LjRacGAP1蛋白，增强了ROP6的GTPase酶活性，说明GAP蛋白具有激活ROP6的功能。　　 ⑷Real-Time RT-PCR研究结果表明，LjRacGAP1，LjRacGAP2，LjRacGAP3三个基因在接种和未接种的根中均有表达。其中LjRacGAP1的表达不受接种根瘤菌的影响;LjRacGAP2在接种根瘤菌2天表达下调，而后则趋于稳定;LjRacGAP3在接种根瘤菌2天和6天呈显著下调表达，尤其是6天时未接种的表达量是接种的10倍左右，说明这个基因可能参与根瘤发育的调控。　　 ⑸利用毛根转化技术将LjRacGAP1导入百脉根中超量表达，接种根瘤菌后根瘤的表型表明超表达LjRacGAP1转基因植株上的结瘤数减少，成熟根瘤普遍没有对照组大，这结果表明该基因可能参与调控并延迟根瘤的发育。