根毛是植物根表皮细胞向外凸起形成的管状结构,它将根系与土壤连接起来,在养分吸收,与微生物互作和帮助植物锚定等方面起着重要的作用。根毛也是研究细胞命运决定、极性细胞生长的优良模式系统。因此,研究调控根毛生长的分子机制具有重要意义。类受体激酶RLKs(Receptor-like kinases)定位于细胞膜上,承担着感知和传递信号的功能。胞质类受体激酶RLCKs(Receptor-like cytoplasmic kinases)是一种特殊的无胞外配体结合域的RLK,能够较早的接收到外界环境传来的信号,通过与RLKs互作并磷酸化下游靶蛋白进行信号传递,进而调控植物生长、发育、响应胁迫等生命过程。根毛的生长发育受到多方面因素的影响,精细而又复杂的基因调控网络是植物灵活响应外界环境信号的关键。我们鉴定分析了胞质类受体激酶编码基因SRH1的表达和亚细胞定位,发现突变体的根毛变短。我们利BLZ945溶解度用膜酵母双杂交系统筛选了SRH1的互作蛋白,并对其互作蛋白PIP3A、HRL的表达模式和功能进行了初步探究。具体结果和结论如下:(1)SRH1调控根毛的生长通过对SRH1的T-DNA插入突变体进行分析,发现srh1与野生型相比根毛长度变短,且外源SRH1能够互补srh1根毛变短的表型,说明SRH1调控根毛的生长过程。为进一步支持SRH1在根毛生长过程中发挥功能,我们通过对GUS报道基因转基因材料进行GUS染色,观察SRH1的表达模式,发现SRH1组成型表达且在根毛中高量表达。亚细胞定位结果显示SRH1定位于质膜,在细胞质中也存在部分定位。以上结果暗示SRH1调控根毛的生长。(2)SRH1与PIP3A及HRL互作为进一步揭示SRH1调控根毛生长的分子机制,我们利用膜酵母双杂交系统筛选SRH1的互作蛋白。通过酵母系统筛库,我们共筛选到27个可能与SRH1互作的蛋白,从中优先选取了在根毛中高量或特异表达的5个候选基因Long medicines进一步研究。进一步的酵母双杂交及Split-LUC实验结果表明,SRH1与PIP3A、HRL存在相互作用,而SRH1与候选蛋白MRH1、MRH5及PAE7不互作。(3)PIP3功能缺失突变体与野生型相比根毛变短PIPs编码质膜内在蛋白,在调节水分及小分子物质运输等过程发挥着重要作用。PIP3A属于PIP家族,通过进化树分析及同源序列比对,发现PIP3A有一个高度同源的蛋白PIP3B。生物信息学结果显示PIP3A与PIP3B组成型表达,且在根中高量表达。我们创制了PIP3A及PIP3B融合绿色荧光蛋白的转基因材料,利用共聚焦显微成像观察发现PIP3A及PIP3B主要定位于质膜上,在细胞质中也存在定位。我们利用CRISPR/Cas9技术获得了pip3a-1;pip3b-1和pip3a-2;pip3b-2双突变体。对双突变体根毛生长状况进行观察分析,发现双突变体与野生型相比根毛变短。(4)HRL突变体与野生型相比根毛无明显差异HRL是一类未被鉴定的蛋白,可能参与植物的超敏反应,诱导细胞发生程序性死亡。我们创制了HRL自身启动子驱动的GUS报道转基因材料,并进行GUS染色分析,发现HRL在拟南芥的小苗、叶片、花序等组织均有表达,且在根毛生长的各个阶段均高量表达。我们创制了HRL融合绿色荧光蛋白的转基因材料,利用共聚焦显微成像,发现HRL定位在细胞质中。我们订购了HRL的两个T-DNA插入突变体,通过侧翼序列比对发现T-DNA均插入在HRL的5’-UTR区域,qRT-PCR检测结果显示这两个突变体中HRL的表达量显著下调。与野生型相比,这两个突变体的根毛并无明显变化。综上所述,胞质类受体激酶SRH1是拟南芥根毛生长的调节因子。我们通过膜酵母系统筛库,筛选SRH1的互作蛋白,并利用多种方法验证了SRH1与两个候选蛋白之间的互作关系。对互作蛋白PIP3A、HRL进行初步的功能研究发现,PIP3功能缺失影响根毛生长,而HRL的功能还有待深入研究。这些数据对于我们解析根毛生长调控网络,以及深入理解类受体激酶家Navitoclax IC50族在细胞极性生长中发挥的作用具有参考价值。