在植物分子生物学领域，小G蛋白家族在调控细胞骨架、信号转导及应激反应等方面发挥着重要作用。其中，Rac1是Rho家族中的一个关键成员，在动物中已被广泛研究，但在植物中的功能尚不明确。近年来，随着对豆科植物基因组研究的深入，百脉根（Lotus japonicus）作为一种模式植物，逐渐成为研究植物小G蛋白功能的重要对象。本文旨在通过对百脉根中Rac1基因的克隆与表达分析，探讨其在植物生长发育及逆境响应中的潜在作用。

首先，利用生物信息学方法从百脉根基因组数据库中筛选出可能的Rac1同源基因，并通过PCR技术对其进行扩增和测序验证。结果表明，该基因编码的蛋白质具有典型的Rac1结构域，包括GTP酶活性区、效应因子结合位点等特征，提示其可能具备类似动物Rac1的功能。

为进一步探究其功能，我们构建了过表达载体并转化至拟南芥中，观察其表型变化。实验结果显示，过表达Rac1的转基因植株在根系形态、细胞伸长及抗逆性方面均表现出显著差异，暗示该基因可能参与调控细胞极性及应激响应机制。

此外，通过组织特异性表达分析发现，Rac1在根部和叶片中均有较高水平的表达，尤其是在受到盐胁迫或干旱处理后，其表达量明显上调，说明该基因可能在植物应对环境胁迫过程中起到重要作用。

综上所述，本研究成功克隆了百脉根中的Rac1基因，并初步揭示了其在植物生长与逆境适应中的功能。未来的研究将围绕其作用机制展开，进一步阐明其在植物信号传导网络中的具体角色，为作物抗逆育种提供理论依据。