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膜泡运输是真核生物进行蛋白运输的主要方式之一。BIG(Brefeldininhibited GEF)是ARF类小G蛋白(ADP ribosylation factor，ARF)的鸟苷酸交换因子(GTP exchange factor，ARF-GEF)。BIG蛋白在真核细胞的囊泡运输过程发挥功能。在人中，BIG蛋白通过活化ARF类小G蛋白调节披网格蛋白小泡(clathrin coatedvesicle，CCV)的形成。但是，在植物中BIG蛋白的功能还研究比较少。 本论文通过对BIG基因突变体的分离和表型分析，研究BIG蛋白的功能。拟南芥中BIG家族有5个成员，分别命名为BIG1、BIG2、BIG3、BIG4和BIG5。实时荧光定量PCR结果显示BIG1、BIG2、BIG3、BIG5在植物各个生长时期和组织器官中表达，BIG4主要在根中表达。荧光定位显示，BIG3、BIG4主要定位于高尔基体，部分定位于反面高尔基体网络(TGN); BIG5主要定位于反面高尔基体网络。遗传分析表明，BIG3、BIG4和BIG5三者在控制拟南芥生长发育过程中具有功能的冗余;BIG1和BIG5在控制拟南芥胚发育过程中呈现冗余性，big1big5双突变胚胎纯合致死。 拟南芥ARF类小G蛋白是BIG蛋白的靶蛋白。双分子荧光互补实验表明，BIG1、BIG3和BIG4可以同拟南芥小G蛋白ARFA1C相互作用，但是与ARF3不发生相互作用。BIG3与ARFA1C的互作发生在高尔基体上。在拟南芥原生质体中同时瞬时表达BIG蛋白与ARFA1C，可以看到BIG蛋白可以同ARFA1C在细胞质的点状结构中共定位。BIG3和ARFA1C的共表达可以部分改变ARFA1C的亚细胞定位;在big突变体中，ARFA1C的亚细胞定位没有发生改变。 拟南芥G蛋白信号调节子AtRGS1(regulator of G-protein signaling)定位于细胞质膜，可以受葡萄糖诱导发生内吞。它的N端是一个7次跨膜结构域，C端是RGS结构域。未发表的数据表明，AtRGS1的分泌、内吞和再循环过程不依赖于GNOM。我们在big突变体原生质体中瞬时表达AtRGS1与YFP的融合蛋白，观察BIG缺失对AtRGS1分泌的影响。AtRGS1在野生型、big5和big3 big5原生质体中被滞留在胞内的概率分别为15％、30％和60％。并且在big3 big5和big4big5，AtRGS1可以与内质网标记蛋白共定位。 我们的研究表明，BIG蛋白在调控植物生长和胚胎早期发育过程中有功能的冗余性。它们以ARF类小G蛋白为靶蛋白，可以改变ARFA1C的亚细胞定位。BIG蛋白参与调控拟南芥质膜蛋白AtRGS1的早期分泌过程。