拟南芥根具有结构简单、组织均一等特点,是研究植物器官发育分子机理的良好材料。目前,对拟南芥根的形态建成及生长发育已有较为深入的研究。植物根的生长发育受控于相互作用的基因和激素之间的平衡,但是对胚后根顶端分生组织发育的分子机理并不是很清楚,尤其是线粒体在植物根生长发育中的调控作用还不清楚。以前的研究中,本室实验室发现了一个短根突变体rrg1(RETARDED ROOT GROWTH1),克隆了RRGl基因(At1g69380),并对其功能进行了分析。该基因编码一个未知功能的蛋白,亚细胞定位分析表明该蛋白定位于线粒体膜上,调控拟南芥胚后根顶端分生组织的细胞分裂进程。在拟南芥基因组中,RRG1(Atlg69380)存在一个同源基因At5g13610,命名为RRL (RETARDED ROOT GROWTH-LIKE)。本研究中我们对RRG1的同源基因RRL的功能进行了分析,获得主要结果如下：1.从拟南芥资源库购买了RRL (At5g13610)的T-DNA插入纯合突变体(SALK-022878C),该突变体也表现出短根表型,将该突变体命名为rrl1。与野生型(Col-0)相比,突变体rrll根尖分生区面积大大缩减,分生组织细胞数目减少；但是胚根的形态建成和发育正常。2. RT-PCR和组织原位杂交结果表明,RRL基因在拟南芥各组织中除荚果外,都有表达。在根部主要在根尖分生组织表达。3.突变体rrll中SHR和SCR的表达模式没有发生变化,并且横向切片结果显示：根的径向结构发育正常,表皮、皮层、内皮层及中柱鞘细胞层数不变。表明RRL基因不参与拟南芥根分生组织干细胞活性及QC功能的调控。4.用不同浓度生长素处理突变体rrll,结果表明：RRL基因功能缺失并不影响突变体对生长素的响应；在突变体背景下,DR5、PIN1、PIN3和PIN4等标记基因表达不受影响,说明RRL基因突变不影响生长素的梯度运输以及分布,不参与生长素对根发育的调控途径。5.突变体rrll对外源细胞分裂素不敏感。通过RT-PCR分析细胞分裂素信号传导相关基因表达情况发现CKX4在突变体中的表达下降,说明RRL基因可能通过细胞分裂素信号途径调控根尖分生组织的生长发育。6. CYCB1是研究细胞分裂的特异性标记基因,在植物细胞分裂G2/M的转化中起到重要作用。在rrl1中,CYCB1;1的表达在突变体中表达下降,说明RRL基因突变影响了根尖分生组织细胞分裂的进程。7.通过生物软件预测及质谱分析发现RRL基因所编码的蛋白定位于线粒体中。