植物核苷酸转移酶（nucleotidyl transferase protein,NTP）可以催化核糖核酸（RNA）的非模板性加尾,从而改变RNA的稳定性。拟南芥核苷酸转移酶家族中共有10个成员,其中研究较多的是HESO1/NTP1和URT1/NTP3,且它们的功能也相对较为明确,但是其他8个成员的功能却鲜有研究。本研究首先对拟南芥10个NTP的组织特异性和亚细胞定位进行了研究。通过构建10个NTP的启动子融合报告基因GUS表达载体并侵染拟南芥,通过组织化学染色,观察10个NTP的组织特异表达情况:研究发现,除了NTP10在幼苗时期不表达,其他NTP在拟南芥的不同发育时期以及不同组织中都有一定程度的表达。本研究还构建了35S启动子驱动的10个NTP的融合GFP过表达载体并侵染烟草以及拟南芥,通过扫描激光共聚焦显微镜观察烟草表皮细胞以及拟南芥根尖细胞,研究了10个NTP的亚细胞定位:结果发现,在烟草表皮细胞中,NTP1/HESO1、NTP2、NTP3/URT1、NTP7定位在细胞质和细胞核中,NTP6定位在细胞质中,NTP10特异定位细胞核中;在拟南芥根尖细胞中,NTP2以及NTP6定位在细胞质和细胞核里,而NTP1/HESO1、NTP3/URT1以及NTP7定位在细胞质中。目前对于拟南芥NTP的报道主要是关于HESO1和URT1的研究。本研究对拟南芥中的10个NTP的表达模式进行分析,从而为进一步研究拟南芥中其他核苷酸转移酶的功能奠定基础。根据拟南芥10个NTP的组织表达特异性和亚细胞定位的研究结果,NTP2在根中有较为明显的特异表达,本课题组前期研究发现ntp2突变体具有主根变短的表型特征,于是本研究对NTP2参与拟南芥主根发育调控的分子机制进行了进一步探索。首先观察突变体与野生型以及过表达株系的表型差距,包括主根的生长状态,发芽率以及根毛的建成和根尖细胞形状及数目,并通过进一步的激素回补,代谢组方法测量根中植物激素含量,以及转录组测序,小RNA组测序后的分析得出结论:NTP2通过稳定mi RNA163,mi R395,mi R398,mi R161,mi R319,mi R846这6个mi RNA来调控蛋氨酸循环中甲基转移酶的活性以及硫的吸收,活性氧清除以及ATP合成等过程从而影响乙烯的合成,进一步调控生长素等植物激素的合成从而进一步影响植物主根的生长发育。本研究首次揭示了拟南芥核苷酸转移酶与植物主根发育之间的关系,并首次揭示了拟南芥核苷酸转移酶与乙烯合成,生长素合成等植物激素合成之间的关系。