成花素(FLOWERING LOCUS T,FT)是拟南芥植物中调控并影响开花功能的转录因子之一,FT蛋白的序列及结构在不同植物种之间具有较高的保守性,是促进开花的信号整合因子。目前对FT基因调控开花的研究已深入而系统,但其是否对植物营养生长起作用却知之甚少。根毛可以促进植物快速吸收水、养分和各种营养元素来固定植株生长,直接参与植物的营养生长过程。本研究通过筛选鉴定FT过表达和突变体植株,分析FT过量表达或缺失对拟南芥根毛长度、密度和表型的影响,验证FT和FER的相互作用关系,探究了FT基因对拟南芥根毛的影响及其分子调节机制。(1)通过构建pCAMBIA2300-FT-GFP重组质粒转入农杆菌Ag10,用农杆菌侵染拟南芥花蕾遗传转化法,筛选获得FT-GFP-1和FT-GFP-2两株过表达植株,同时鉴定ft-10植株为T-DNA纯合突变体。(2)通过统计分析野生型、过表达植株FT-GFP-1和FT-GFP-2、突变体植株ft-10的根毛密度、长度和表型,发现过表达植株与野生型相比,其根毛短且稀疏,且具有分叉型、膨大型、波浪型等极性生长缺陷表型;相反,突变体植株的根毛相对长且密集,略优于野生型,无极性生长缺陷表型。结果表明FT基因在根毛起始伸长过程中起负调控作用,影响根毛的极性生长及数量分布。(3)将FT-GFP-1幼苗在共聚焦双分子显微镜下进行荧光观察,结果表明在根尖部分FT基因在细胞的细胞核和细胞质中有表达,同时在根毛的早期阶段也有表达,推测FT基因参与并调控了根毛的生长发育。(4)采用实时定量PCR检测拟南芥野生型,突变体ft-10,过表达植株FT-GFP-1和FT-GFP-2中根毛起始过程极性生长相关的关键基因ROP2以及根毛顶端伸长过程关键基因KOAJK、AKT1、SCN1、RHD2、LRL3、RSL4、RHD6的表达。FT过表达植株内根毛顶端伸长基因的表达量显著低于野生型,极性生长相关基因的表达量高于野生型;而在突变体ft-10中,根毛顶端伸长基因表达量都略高于野生型,极性生长相关基因的表达量和野生型差异不大。进一步说明FT基因作为一个转录因子,显著影响到根毛的极性生长和根毛伸长相关基因的表达。(5)通过酵母双杂交初步验证了FT和FER的存在互作关系;通过荧光双分子互作技术验证FT和FER在在细胞膜和细胞质中存在特异性互作;通过诱导纯化蛋白,做Pull-down实验验证了FT和FER蛋白在体外存在互作关系。综上所述,FT基因在根毛起始伸长过程中起负调控作用,影响根毛的极性生长及数量分布,验证FT和FER存在相互作用,推测其可能共同参与调控根毛生长发育的信号网络。本研究促进了对FT基因在营养生长过程中功能的认知,加强了对植物根毛生长的分子调控机制的理解,同时也为深入研究拟南芥根系发育的分子机理奠定了基础。