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模式形成是发育生物学的核心问题之一。拟南芥是植物发育研究中最重要的模式植物，而其根表皮细胞分化则是目前在多细胞植物中研究模式形成调控机制的最简单的实验体系之一。目前，已知拟南芥根表皮细胞分化的模式形成依赖于其与皮层细胞的位置关系（H位/N位）。CPC、WER、GL2等模式基因互作及其在H/N位表达的差异决定H/N细胞的命运，而表皮细胞中H/N位中基因表达的差异可能受来自皮层的位置信息的影响。本实验室前期工作中，用广谱的组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂TSA处理拟南芥幼苗会引起根毛增多，N位置细胞转变为根毛细胞的形态特征，而拟南芥RPD3/HDA1超家族Ⅱ类的组蛋白去乙酰化酶HDA18也会引起类似的表型，我们的研究就集中在受到TSA抑制的HDA18基因上。 本论文的工作表明，HDA18在细胞核和细胞质中都有定位，具有组蛋白去乙酰化酶活性，能够去除多种核心组蛋白的乙酰化，催化底物没有选择性。通过突变体和转基因植株的分析，我们发现H DA18的表达异常会引起根表皮细胞模式分化的异常，在HDA18上调和下调的植株中都检测到了类似的N位置细胞转变为根毛细胞的表型。通过ChlP-PCR和ChlP-on-chip等实验，我们发现HDA18结合在一些激酶基因上对其进行组蛋白去乙酰化的调节，进而对激酶基因的表达进行了调控，这些受调控的激酶也参与到了根表皮细胞模式形成中，它们的突变会导致和HDA18类似的表型，即N位置细胞转变为根毛细胞。因为scm突变体和HDA18表达异常株系中都出现了模式基因H3S10磷酸化水平的变化，我们推测，HDA18调控的下游激酶可能和定位于膜上的受体激酶SCM一起参与到了位置信息的传递通路当中，来自皮层的位置信息可能是通过激酶级联反应信号途径传递给了模式基因，对表皮细胞的发育方向进行指导。 本课题对HDA18基因及其编码蛋白在拟南芥根表皮细胞模式分化方面的功能进行了研究，寻找到了一些受到HDA18调控的激酶，提出到了激酶信号通路和组蛋白磷酸化在空间表达特征决定方面的作用，并且预示了组蛋白乙酰化和磷酸化可能存在互做关系。