随着我国人口的不断增长,人们对粮食的需求也日益增加。尽管近年来我国粮食的产量逐年增加,但仍无法满足人们日益增长的需求,使得我国每年都要大规模的进口粮食。虽然我国拥有18亿亩耕地,但是人均耕地面积却非常有限,因此提高粮食的单位产量是解决当前粮食短缺的关键。植株的器官大小与作物的产量紧密相联,因此研究植物器官大小的调控网络,有助于提高作物的产量。植物主要通过调控细胞的分裂及扩增两方面影响细胞数量及大小,最终调控植株大小。在拟南芥中,虽然发现了一些参与调控器官大小的基因,但是这些知识对于我们全面理解拟南芥器官大小的调控网络还有很远的距离。目前,寻找更多的参与调控植物器官大小的基因是破译器官大小调控网络的关键。先前的研究发现了一个调控植物器官大小的基因DA3(UBP14),其突变体具有大的子叶,大的花器官及叶片卷曲的表型。DA3编码去泛素化酶UBP14,在植物体内能够与其他蛋白结合,共同作用于下游的APC/C复合物,影响细胞周期蛋白的活性,调控核内复制,并最终影响细胞和器官的大小。为了探索DA3更多的底物,我们通过EMS诱变技术获得了da3-1抑制子突变文库,并筛选到了两个关键的抑制子突变体,5019b和2223c。与da3-1相比,这两个抑制子植株基本恢复到野生型表型。前期通过图位克隆和重测序的方法获得了这两个抑制子的调控基因分别为MAC3A(At1g04510)和MAC3B(At2g33340)。已有报道显示MAC3A和MAC3B属于包含U-box结构域的E3泛素连接酶家族成员,二者均具有E3连接酶活性。对MAC3A和MAC3B进行进化树分析研究,结果表明二者同源性较高,存在功能冗余。为了进一步确定5019b和2223c抑制子的表型,我们对这两个抑制子的子叶面积和根长进行了统计分析,结果显示抑制子抑制了da3-1的表型。通过流式细胞仪进行的细胞倍性分析结果进一步印证了5019b和2223c的表型。亚细胞定位结果表明MAC3A和MAC3B均定位在细胞核内。组织qRT-PCR数据研究发现MAC3A和MAC3B在植物的根、茎、叶片、花器官中均有表达,其中叶片中的表达水平最高;通过GUS染色对基因进行组织模式分析表明MAC3A在拟南芥的根、子叶和花器官中均有不同程度的表达。组织qRT-PCR和基因自身启动子驱动的GUS结果表明MAC3A和MAC3B在各个组织中均表现出组成型的表达。初步的双分子荧光互补实验表明DA3与MAC3A和MAC3B均能相互作用,表明MAC3A和MAC3B可能作为DA3的直接底物来行使功能。以上结果表明,MAC3A和MAC3B是da3-1的抑制子,亚细胞定位及组织表达模式证明MAC3A、MAC3B和DA3具有相似的表达模式。MAC3A、MAC3B可能与DA3形成一个蛋白复合体,共同调控拟南芥器官大小。这些研究为DA3调控植物器官大小的分子机制提供了新的理论证据。