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淀粉作为植物光合作用产物最广泛的一种贮存形式,在植物生长发育过程中发挥着极其重要的作用。白天植物通过光合作用在叶绿体中积累淀粉,夜间有效地分解淀粉为植物各种生长活动提供物质基础和能量供给。本论文从遗传学、细胞学和分子生物学角度,对拟南芥质体蛋白—WXR1 (Weak Auxin Response)蛋白及WXR3蛋白在淀粉代谢过程中的作用机理做了初步研究。以拟南芥突变体,wxr1、wxr3为材料,我们发现：1)通过对突变体用不同浓度糖和不同光照时间处理,WXR1和WXR3的突变导致在正常的光照强度和培养基糖浓度下,突变体植物生长都受到阻滞,暗示正常的能量供给对植物产生了抑制效应；2)通过透射电镜观察和淀粉浓度测定,我们发现突变体子叶叶绿体中积累的淀粉颗粒明显变大,并且这些淀粉粒在夜间几乎没有被降解,这表明WXR1和WXR3蛋白极有可能参与了植物的淀粉降解和利用过程；3)WXR1和WXR3的生物节律性表达显示：白天结束时表达量最高,黑夜结束时表达量最低,而突变体中淀粉降解必需的SEX1 (Starch Excess 1)和SEX4 (Starch Excess 4),表达量显著提高,这同样暗示可能与淀粉降解活性相关；4)但是对突变体HXK1 (Hexokinase 1)和TOR (Target-of-rapamycin)所依赖的糖信号转导途径研究表明,突变导致糖信号途径明显上调,这表明突变体植物体内的游离糖极有可能也是积累的；5)体外酵母双杂实验表明WXR1和WXR3蛋白与RUS5 (Root UVB Sensitive)和RUS3以及K+输出蛋白KEAs (K+-efflux antiporters)存在着间接的相互作用。因此综合我们的研究结果,我们认为WXR1和WXR3可能是通过调控叶绿体内环境的K+离子浓度和pH来促进淀粉降解和利用,同时促进单糖的利用,从而调控着植物的生长。