中文摘要：

脯氨酸在植物逆境响应和生长发育过程中起着重要作用，但它的很多功能机理我们还不是很清楚，还有待继续深入的研究和了解。最近发现脯氨酸代谢中存在一个快速脯氨酸循环途径即Pro（脯氨酸）/P5C循环，该循环通过活性氧的产生影响植物的很多调控途径。外源脯氨酸的刺激可以加强Pro（脯氨酸）/P5C循环，产生大量活性氧，抑制植物生长。我们利用这一特性进行突变体筛选，得到赤霉素合成相关突变体atkao2-1，该突变体表现出脯氨酸抑制生长不敏感表型，初步实验表明赤霉素对Pro/P5C循环有调控作用。目前尚没有过任何赤霉素和脯氨酸及其Pro/P5C循环相互关系的详细研究报道。我们期望以该突变体为研究材料，建立起脯氨酸及其Pro/P5C循环和赤霉素之间的关系，进一步深入了解脯氨酸在植物中的作用。同时也为脯氨酸应用于农业生产控制作物的生长发育，提高农作物抗逆境能力提供更多的理论基础。

结论摘要：

生长素极性运输蛋白（PIN蛋白）介导的生长素极性运输在植物根的生长发育中起着重要作用，但目前对于PIN蛋白的表达及其细胞膜定位如何响应细胞内外刺激还不完全清楚。本项目克隆得到了拟南芥的一个未知功能蛋白SSR1，并对SSR1基因的功能进行了深入研究，证实了蛋白在生长素极性运输和根的生长发育中起到了重要的作用。项目研究结果显示， SSR1的功能减弱突变体ssr1-1，根生长对渗透胁迫超敏感，而SSR1敲除突变体ssr1-2根的发育受到严重抑制。突变体ssr1-2根尖生长素含量明显降低, 使根尖静止中心活性减弱。进一步的研究表明多个PIN蛋白，即PIN1，PIN2，PIN3，PIN4 ，PIN7，在突变体中的蛋白水平显著降低。其中，我们还证实了PIN2蛋白水平的降低，是由于PIN2蛋白胞内运输过程中的蛋白分选系统缺陷而受到阻碍，部分滞留在细胞质中，最终被运到液泡中降解而导致的。此外，SSR1亚细胞定位于线粒体，SSR1敲除突变体中线粒体内的活性氧和交替氧化酶含量均显著增加，说明线粒体电子传递链的功能受损，也提示我们SSR1可能通过调节线粒体功能来作用于生长素的运输过程。 该研究成果揭示了线粒体功能与生长素极性运输和根生长发育的可能联系，为深入研究线粒体信号调控植物生长提供了线索。