根系是高等植物吸收营养和水分的重要器官，同时也进行着物质的合成、转化及同化，此外，它还是与地上部分进行物质交换的代谢器官。植物对营养的吸收、植株的生长发育及产量水平等都与根系的长势密切相关。因此，根系在植物生长和发育过程中的作用至关重要。冠根和侧根是水稻根系的主要组成部分，冠根的伸展方向、侧根的多少和粗细以及它们的长度构成了形态各异的根系。　　膨胀素是一种细胞壁松弛蛋白，对植物生长具有广泛的有效性，其功能的发挥基于植物细胞的酸生长理论。膨胀素基因是一个基因大家族，α-膨胀素(EXPA)和β-膨胀素(EXPAB)是其家族中两个较大的亚家族，其中EXPA亚家族是最大的。膨胀素蛋白一般由250-275个氨基酸组成，不同的膨胀素亚家族之间蛋白的相似性很低。水稻中至少有34个α-膨胀素基因，此外还有19个β-膨胀素基因。本论文研究了一个水稻根特异性表达的α-膨胀素基因OsEXPA8，研究内容和结果如下：　　构建了OsEXPA8-GFP融合蛋白表达载体，并分析了该基因的时空表达特异性及对胁迫的响应：　　①洋葱表皮细胞瞬时表达系统结果表明，OsEXPA8定位于细胞壁上；　　②利用荧光定量PCR技术得知OsEXPA8的表达具有明显的时空特异性，在发芽7d后的根尖中表达量最高；　　③OsEXPA8基因在不同的胁迫条件下作出不同的响应，脱落酸和氯化钠胁迫处理后OsEXPA8基因的表达量显著增加，2,4-二氯苯氧乙酸和聚乙二醇6000胁迫处理后表达量基本没变，而吲哚-3-乙酸胁迫处理后该基因的表达量明显下降。　　构建了OsEXPA8超表达载体35S::OsEXPA8，通过农杆菌遗传转化水稻，获得了35S::OsEXPA8超表达转基因水稻植株。35S::OsEXPA8转基因植株形态发生改变，与对照（未转基因）植株相比：　　①35S::OsEXPA8转基因植株高度、叶片的长度、宽度及厚度均显著增加；　　②35S::OsEXPA8转基因植株的根系明显发达，在体视显微镜和扫描电镜下发现超表达植株的根毛数量显著增多，根毛长度也明显增加；　　③35S::OsEXPA8转基因植株的结种率明显下降；　　从细胞生物学角度分析了转基因植株形态改变的机制。结果如下：与对照相比：　　④35S::OsEXPA8转基因植株根和叶片维管束细胞的长度显著增加；　　⑤35S::OsEXPA8转基因悬浮培养体系中，细胞数量显著增多;　　⑥原子力显微镜测定了悬浮细胞的胞壁硬度，35S::OsEXPA8转基因悬浮细胞的胞壁硬度显著降低；　　⑦傅里叶变换远红外光谱分析仪（FTIR）测定了细胞壁的组成成分，35S::OsEXPA8转基因植株及悬浮细胞的胞壁中多糖/木质素比例显著升高。　　采用动静态疲劳拉伸机测定35S::OsEXPA8转基因植株叶片的弹性模量，35S::OsEXPA8转基因植株叶片的弹性模量（杨氏模量）明显下降。　　构建了OsEXPA8干扰载体OsEXPA8-RNAi，遗传转化水稻，获得转基因干扰植株。对干扰植株的研究分析得到；　　与对照植株相比，干扰植株的根系发育不良，根系长度明显变短，而且根毛数量显著减少。