多胺作为一种新型的植物激素,参与了众多的生长发育过程,也影响根系的生长发育,而多胺对于根系发育的研究仍较少。本论文以拟南芥多胺生物合成关键酶AtADC1基因缺失突变体350c为主要实验材料,使用腐胺(Putrescine,Put)和多胺合成抑制剂D-精氨酸(D-arginine,D-Arg),并借助与根系生长发育相关的maker lines研究AtADC1基因对于根系发育的影响。研究发现AtADC1基因能够影响主根根尖分生区的细胞分裂,影响主根的伸长生长,进而影响根系的生长发育。AtADC1基因还能通过影响生长素的分布,影响根系的发育。本实验主要结果如下:1.使用外源Put和D-Arg处理拟南芥幼苗,腐胺显著促进主根伸长,D-Arg则相反。采用不同浓度D-Arg(0.2-0.8mmol/L)处理幼苗,发现D-Arg影响主根根尖分生区的细胞数目,并导致拟南芥幼苗主根生长受抑制。2.皿上培养观察350c突变体发现移苗8天后,其主根伸长减短。进一步研究显示350c突变体主根分生区细胞数显著少于野生型。350c×CYCB1;1::GFP和350c×CYCB1;1::GUS在根尖的表达较野生型也都降低了。3.观察杂交品系350c×DR5::GFP发现在下胚轴和根体中的荧光强度都明显弱于野生型,暗示AtADC1基因影响生长素在植株中的分布。避光培养其表达部位及荧光强度都存在较大差异,尤其叶片。推测350c×DR5::GFP根体中荧光明显减弱可能与幼叶中生长素含量较少有关。4.外源添加IAA避光培养350c×DR5::GFP,幼叶尖部和气孔的荧光亮度提高,而叶脉中仍然几乎无表达,叶柄却出现较高的生长素积累。外源添加IAA和6-BA,350c突变体主根伸长长于野生型。这些暗示AtADC1基因可以影响生长素在植株中的浓度及分布,从而影响根系发育。