细胞分裂素(Cytokinins,CKs)是一种在植物体内产生并发挥重要生理作用的植物激素。近半个世纪,CK生理功能研究取得了显著的进展,但其运输机制研究进展相对缓慢。AtABCG14是被鉴定出的长距离运输CK的转运蛋白,在CK向顶运输的过程中发挥着重要的功能。AtABCG14是ABC家族中的半分子蛋白,需要结合另一个半分子蛋白才能行使功能,其互作蛋白的鉴定与功能研究亟待解决。此外,植物体内还可能存在其他的CK转运蛋白。因此,为进一步研究CK运输机制,我们采取了正向遗传学的方法进行CK转运突变体的筛选鉴定与研究。本论文的中心是建立拟南芥CK转运突变体的筛选体系并克隆突变体基因。目前课题研究结果如下:(1)建立带有 GFP(Green fluorescent protein,GFP)报告基因的 EMS 诱变突变体库。我们利用ARR5作为CK特异响应基因这一特点,遗传转化获得了ARR5::eGFP转化Col-4的转基因植物。利用单拷贝纯合的ARR5::eGFP Col-4株系作为EMS诱变的亲本,经EMS诱变后获得突变体库。(2)筛选根部GFP信号发生变化的突变体。借助于GFP信号观察对诱变群体体内CK进行实时观测,筛选根部GFP信号表达部位和强度发生变化的突变体。经过三轮筛选,我们筛选出了一批表型明显的突变体并命名为rss(root shining mutants)。(3)rss遗传表型观察与分析。我们利用以上方法筛选出了 4个表型较为明显突变体中(rs1-4)。,我们进一步的表型观察发现rs1到3的CK地上地下组织正常分配的功能发生缺陷,即根部积累了大量的CK,而地上组织缺乏CK。与atabcg14突变体类似,向地上组织喷洒tZ(trans-zeatin),这三个突变体可以部分恢复缺乏CK的表型。因此,我们推断rs1到3为CK向顶运输有缺陷的突变体。rs4的根部分生区和伸长区严重丢失GFP信号,我们推测该区域的CK运输也可能出现了问题。(4)rss突变基因的克隆。经过基因定位、DNA测序技术和遗传杂交表型分析等手段,我们确定了rs1、rs2为atabcg14的等位突变体,直接证明了该筛选系统的可行性。我们采用基因组重测序和基因定位相结合的手段获得了rs4的7个候选基因。综上所述,本研究建立了一种可靠的筛选拟南芥CK转运突变体的正向遗传学方法。该筛选体系以根部GFP信号表达部位和强度发生变化为筛选标准,筛选出了包括atabcg14等位突变体等一批表型明显的突变体rss。进一步克隆rss突变基因,对于阐明CK运输途径有着重要意义。