中文摘要：

Ran属于小G蛋白，是细胞信号转导过程中重要成员，可能参与植物对环境胁迫的应答反应，但至今尚未见到该类基因对低温的响应特征和控制分生组织形成的报道。在各种植物小G蛋白的研究中，Ran小G蛋白功能报道非常有限。因此研究这一基因及其编码蛋白在细胞分裂和植物发育对环境响应过程中的功能有助于全面理解植物细胞对低温等环境信号应答的分子机理，具有重要的理论意义和潜在的应用价值。本项目拟在对已获得的TaRan1基因前期研究工作的基础上，利用原核细胞表达系统研究TaRan1蛋白生化功能；利用RNA原位杂交和免疫组织与细胞化学手段系统地研究低温胁迫下该基因在小麦中的表达模式；利用酵母系统研究在响应过程中参与细胞有丝分裂的控制机制；通过对转基因水稻、拟南芥等模式植物发育生物学表型及其对环境因子（如低温）和生长素的响应分析揭示该基因在植物发育过程中作用的细胞和分子生理机制。

结论摘要：

Ran属于小G蛋白，是细胞信号转导过程中重要成员，可能参与植物对环境胁迫的应答反应。因此研究这一基因及其编码蛋白在细胞分裂和植物发育对环境响应过程中的功能有助于全面理解植物细胞对低温等环境信号应答的分子机理，具有重要的理论意义和潜在的应用价值。本项目在对已获得的TaRan1基因前期研究工作的基础上，利用原核细胞表达系统高效表达了TaRan1蛋白，生化功能分析表明纯化后的TaRAN1具有GTP结合特性；利用酵母系统研究了TaRAN1参与细胞有丝分裂的控制机制；利用转基因水稻和拟南芥对小麦中小G蛋白TaRAN1的功能研究表明，TaRAN1超表达导致处于有丝分裂G2期的细胞所占比例增加致使有丝分裂指数增加和生长周期的延长。转基因植物表现出原基数目增多、开花延迟、顶端优势丧失的表型，且主根的生长及侧根的起始均受到抑制。进一步的实验表明TaRAN1超表达提高了拟南芥对生长素的敏感性。证明TaRAN1通过响应生长素信号参与了细胞周期调控的植物发育过程。