植物根系是一个重要的农艺性状，植物形成理想根系的能力对于植物适应环境胁迫和生存具有极其重要的意义。植物根系的形态结构事实上是一个“感知系统”。面对各种各样的生物因素和非生物因素影响，植物根系能表现出惊人的可塑性。对植物根系的可塑性进行研究对于提高植物的养分和水分利用效率具有重要意义。近年来人们对植物根系发育可塑性的分子机制研究取得了一些突破性进展，但对其中的遗传因素和信号转导途径不太清楚。因此，本研究通过筛选获得根系发育相关突变体材料，找出相应的突变基因，从而进一步研究根系形态建成的机制。本实验的根毛发育异常突变体材料由课题组提供，该突变体通过0.3%乙酰甲基磺酸(EMS)诱变，然后通过筛选获得。由于刚开始观察到突变体根毛多的现象，于是被命名为rhm。本研究以生态型col0为对照材料，对突变体进行一系列的表型鉴定，观察它们在生长发育方面的差异。与对照相比，突变体植株矮小；抽薹晚十天左右；果颊长度大约是对照的70%；最终结实量是对照的一半左右。在钠盐、甘露醇、蔗糖及水杨酸的渗透胁迫处理下，突变体rhm主根生长受到抑制。尤其在100mM NaCl条件下，野生型主根伸长是突变体的20倍左右，突变体主根伸长生长几乎完全抑制；在250mM Man条件下，野生型主根伸长大约是突变体的6倍。在过氧化氢的氧化胁迫下，突变体侧根及不定根减少。同时种子萌发在脱落酸、甘露醇及氯化钠处理下也有明显的表型，表现为对脱落酸不敏感，对甘露醇和氯化钠敏感。经遗传试验确定为单基因隐性遗传突变体。通过图位克隆技术，将突变位点定位在第四条染色体下端的F19F18BAC上，然后经测序发现该突变体在Short Root基因（SHR）上第1136位处碱基发生了突变，由G变为A。对蛋白质序列生物信息学分析发现，该处GAA变成了AAA，由谷氨酸变为赖氨酸。因此推测：该处碱基的突变造成原编码氨基酸序列发生了改变，从而使原编码蛋白质发生突变，从而引发植物体一系列生理生化的改变，最终导致rhm突变体根毛发育异常以及其他一系列异常表型现象。先前的研究证明SHR参与根部形态建成过程[1]。目前已知SHR是参与根辐射形态建成直接相关的重要调控因子，同时也参与维持根尖分生组织的活性[2]。SHR既作为转录因子启动下游基因的表达，又作为短程信号调节根系形态建成的发育[3]。但由于调控网络的复杂性，具体的信号通路还没有得到充分的了解。关于SHR基因已有很多报道，但rhm突变体的研究有可能会进一步丰富SHR基因的研究工作，同时丰富根系形态建成调控网络的研究。但其中具体的调节机制还有待于进一步的研究。