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根毛发育影响植物生长发育和植物对环境的应答。根毛发育是通过生毛细胞(H细胞)的分化和生长实现的。乙烯在根毛发育中起到显著的促进作用。Ateto1突变体增加了乙烯的合成,根毛极其浓密。微丝骨架在根毛发育中起到必不可少的调节作用,然而其作用机制研究较少。AtVLN1是拟南芥微丝捆绑蛋白。本实验通过探究在根毛发育过程中AtVLN1与乙烯合成的关系,揭示了AtVLN1的作用,并得出了以下实验结果:1.通过载体构建与纯合子筛选获得PVLN1::GUS纯合植株,并对其进行GUS染色可以观察到AtVLN1在拟南芥根部高度表达。2.通过体式显微镜观察和统计分析,结果发现:相比于Col-0,Atvln1-1、Atvln1-2的根毛数量显著增多,AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8的根毛数量显著减少。进一步研究发现:相比于Col-0,AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8中H细胞显著减少;相比于Col-0,Atvln1-1、Atvln1-2中H细胞生长点数量多。以上结果说明:AtVLN1对根毛发育起到负向调节作用,并且通过调节H细胞的分化和生长发挥作用。3.利用乙烯特异性药剂处理Col-0、Atvln1-1、Atvln1-2、AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8,结果发现:乙烯利处理显著增加了所有植株根毛数量,包括激活了AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8根毛发育。1-MCP处理显著减少了所有植株根毛数量,包括抑制了Atvln1-1和Atvln1-2的根毛发育。进一步,利用气相色谱检测植物根中乙烯生成量,结果发现,相对于Col-0,Atvln1-1、Atvln1-2根中乙烯生成量显著升高,AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8根中乙烯生成量显著下降。以上结果说明:在根毛发育过程中,AtVLN1对乙烯的合成有负向调控作用。4.通过RT-qPCR检测Col-0、Atvln1-1、Atvln1-2、AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8中AtETO1表达量,结果发现:相对于Col-0,Atvln1-1、Atvln1-2根中AtETO1表达水平显著降低,AtVLN1-OE#7、AtVLN1-OE#8根中AtETO1表达水平显著上升。进一步,通过杂交,构建了Atvln1 Ateto1#1、Atvln1 Ateto1#2、AtVLN1-OE Ateto1#1、AtVLN1-OE Ateto1#2植株,通过体式显微镜观察这些植株,结果发现:所有构建的材料,相对于Col-0根毛变密集,与Ateto1-1相似的根毛表型,以上说明:在根毛发育过程中,AtVLN1通过调节AtETO1的表达,影响了乙烯的合成。综上研究结果,本实验率先证明了拟南芥微丝捆绑蛋白AtVLN1在根毛发育过程中起到负向调节作用,并且是通过影响AtETO1的表达和乙烯的合成发挥作用的。本研究为AtVLN1的体内功能研究和植物根毛发育机制研究提高了新的科学依据。