拟南芥（Arabidopsis thaliana），自20世纪90年代开始成为遗传学、分子生物学特别是发育分子生物学研究领域的首选模式植物。RFC（replication factor C）最初是在20世纪80年代末从人类Hela细胞提出物中纯化的，是猿病毒40（SV40）DNA体外复制的必需因子。后来研究发现，RFC的五个亚基，一个大亚基（RFC140／RFC1），四个小亚基（RFC37／RFC2，RFC36／RFC3，RFC40／RFC4，RFC38／RFC5）在人类、酵母（Saccharomyces cerecvisiae）等很多真核生物中都存在。RFC作为一个整体，其在DNA复制和修复中的重要功能也逐渐被人们所认识。但植物中有关RFC的研究进展缓慢，直到2003年，Furukawa等才通过同系物克隆在水稻中成功分离了OsRFC的5个亚基：OsRFC1，OsRFC2，OsRFC3，OsRFC4和OsRFC5。但是，这也只限于其分子特性和表达部位分析，由于未能得到相应的突变体植株，所以难以进行RFC的功能研究。原因是RFC是DNA复制必需因子，其编码基因突变很可能导致植株死亡。虽然拟南芥全部基因组序列已经在2000年底公布，但到目前为止，国内外尚未见有关拟南芥RFC的研究报道。因此，在当今功能基因组时代，深入研究拟南芥RFC的功能，RFC各亚基的分子特性和生物学功能，从组织、细胞、分子和进化水平解释其在生长发育和抗逆境中的功能，对于最终完整理解拟南芥的复杂生物学特性，建立参考系统以加深对其他植物相关信息的认识和理解具有重要的意义。本研究选用哥伦比亚生态型为材料，采用EMS诱变产生突变体，通过基因物理定位，克隆到了AtRFC3基因。然后通过rfc3-1突变体与野生型Col植株的一系列对比研究，深入探讨了AtRFC3基因在拟南芥叶片、根、上胚轴、花和长角果生长发育和细胞分生中的作用及其在抗病和抗UV辐照损伤恢复中的作用与作用机理，也进一步证实了AtRFC3基因的重要生物学功能。本试验获得主要结果如下：1．rfc3-1突变体是由单基因控制的隐性突变体，与野生型植株相比，突变体植株小，叶片狭长，叶缘锯齿较明显。rfc3-1突变位点位于RFC3基因第2个外显子中，一个碱基由于EMS的诱变由G变成了A。AtRFC3与水稻、人类、老鼠、南非树蛙、斑纹鱼、果蝇、酵母的同类序列具有很高的同源性。2．利用分子克隆技术构建了野生型RFC3基因（genomic DNA）与pG229载体的重组质粒pG229-RFC3，阳性克隆通过酶切验证和序列测定验证。通过农杆菌转染和Basta筛选，共获得37个遗传功能互补的个体，他们的表型与野生型表型一致。特异引物PCR检测表明，其中8个单株的基因型为rfc3-1／rfc3-1∶∶pG229RFC3，表明野生型RFC3基因能够完全恢复rfc3-1隐性突变体纯合子的遗传表型，rfc3-1隐性突变表型是由RFC3基因点突变所引起的。3．rfc3-1植株的子叶、第1、2、3、4片真叶较Col野生型植株的小，真叶叶缘锯齿明显，整个叶片面积显著小于Col野生型植株叶片面积。进一步研究发现rfc3-1突变体纯合子植株子叶和真叶叶片的表皮细胞明显大于Col野生型植株的表皮细胞，表明RFC3基因突变导致了细胞的数目变得更少，从而引起植株和器官尺寸变小，这应证了RFC3基因的功能是调控细胞分裂增生的，这也是植物界有关RFC3基因功能的第一个直接试验证据。4．RFC3基因突变导致植株明显小于Col野生型植株，花茎变短且细小，花变小，花瓣也变窄小，导致花瓣面积显著小于Col野生型植株花瓣面积，成熟长角果长度明显短于Col野生型植株的，平均每果种子数目减少近30粒，但平均每果坏种子数目（死种子）却增加2.7粒，其原因是突变引起植物细胞分裂增生出现缺陷，导致细胞数目变得更少和rfc3-1突变体纯合子植株部分不育。5．rfc3-1突变体纯合子植株根系平均长度稍长于Col野生型植株幼苗，其生长前期平均每天根系伸长率高于或者等于Col野生型植株的，其原因是虽然Col野生型植株根皮层细胞产率高于突变体的，rfc3-1的根毛区皮层细胞数目显著少于Col野生型植株幼苗的，但突变体的皮层细胞长度是野生型的2倍，弥补了细胞数目少的缺陷，使得总体根系伸长率高于或等于Col野生型植株的根系伸长率。6．RFC3基因突变引起PR基因表达量上调，植株抗病原菌Peronospora parasitica（P.p.）Noco2能力大大增强。同时，突变导致培养4 d幼苗抗紫外生长能力及其自我修复能力急剧下降。