根冠被视为植物根部分生组织的保护层,根冠的生理位置使得其成为检测环境变化的理想组织器官,常常通过信号转导影响根系生长。共质体途径是植物细胞间信号通讯的重要途径。然而,目前尚不清楚根冠细胞与其他组织间是如何通过共质体途径交流并影响植物根部生长的。本研究中,我们利用诱导系统来特异性阻断根冠与其他组织中的共质体途径。经过观察发现已分化的根冠细胞通过胞间信号与邻近的干细胞微环境（Stem Cell Niche,SCN）包括近端分生组织有密切联系。分化的根冠小柱细胞（Columella,COL）胞间连丝（Plasmodesmata,PD）的瞬时阻断严重损害了拟南芥根部的发育过程。1.特异性诱导系统的建立并验证首先我们通过一个特异性在根冠细胞中表达的基因——A8（AT3G48100）,利用其启动子驱动胼胝质合成酶（CALS3）,通过雌二醇（Estradiol,ES）诱导标签（XVE-DVA）控制其表达时间和表达量,得到转基因材料:p A8::icals3m,特异性在根冠细胞周围过量合成胼胝质（Callose）以阻断根冠与其他细胞间的胞间信号,实现共质体途径的瞬时阻断。为了验证系统的可用性,我们通过可以从维管束细胞通过胞间连丝游离到所有细胞中的SUC2蛋白进行验证,在经过诱导的p A8::icals3m根中,p SUC2:GFP信号只能在除根冠以外的细胞中检测到。2.根冠胞间信号阻断严重影响拟南芥根部正常发育过程根冠胞间信号阻断5 d后,我们发现根部发育严重受阻。拟南芥根长缩短至正常生长幼苗一半。经过对根部分生区,伸长区和成熟区细胞的生理数据统计发现,根冠胞间信号受到阻断的幼苗分生区明显变短,细胞数目减少,而伸长区和成熟区的细胞长度没有明显变化,这说明根冠胞间信号的阻断影响分生区细胞的分裂,而对于由分裂细胞转向分化细胞的区域没有明显影响。3.SCN细胞在短时间内对根冠胞间信号阻断做出响应在根冠胞间信号阻断6 h内,我们发现静止中心细胞（Quiescent Center,QC）出现分裂,并且随着诱导时间增长,QC分裂表型加剧。相比较而言,SCN区域对于根冠胞间信号的改变非常敏感,可以在极短时间内做出响应。4.根冠共质体途径被阻断后导致根内的生长素重新分布p A8::icals3m经过ES诱导3 d后,根冠最外层细胞内的淀粉粒消失,进而诱导时间增加至7 d后,只有根冠干细胞子细胞内存在少量淀粉粒,且根冠向地性在胞间信号被阻断早期（ES诱导3 d内）就已经受到明显影响。这说明根冠细胞响应重力不仅仅依靠淀粉粒,还需要根冠细胞与其他细胞之间的胞间通讯进行调节。另外,我们还发现在经过ES诱导1 d左右,根冠细胞的生长素含量明显降低。因此,我们推测拟南芥根部生长素分布水平依赖于根冠细胞的胞间通讯,而SCN区域的生长素水平对根冠胞间信号的任何变化都非常敏感。5.外源添加生长素和恢复胞间信号能够部分恢复植物根发育进程在经过ES诱导的p A8::icals3m外源添加生长素时,QC分裂表型、根冠淀粉粒表型以及分生区发育都得到了明显的恢复。但仍有部分表型存在不可逆的现象,这说明根冠胞间信号导致的植物根部生长素重新分布只是直接结果之一,仍有部分未知的胞间信号需要通过恢复胞间通讯才能够得以恢复。本研究提出了根冠共质体途径信号对于植物生长素分布的决定作用,并且这个过程直接影响植物根发育过程的诸多方面。我们的研究结果为根冠在植物根发育中的生物学作用提供了新的见解。