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种子活力是衡量种子播种质量的重要指标，高活力的种子抗逆性强，苗强苗壮，产量潜力高，而低活力的种子在逆境条件下出苗不整齐甚至不出苗，对产量影响大。因此，揭示种子活力差异的机理在指导高活力种子生产加工以及提高作物产量方面具有重要的理论指导意义和潜在的应用价值。通过前期研究发现，玉米果穗不同部位种子活力存在差异，表现为中部种子活力最高，上部种子活力最低。通过RNA-seq分析，发现与上部种子相比，中部种子能够更快地对吸胀做出反应，启动基因的转录。通过对吸胀24中部种子和上部种子差异表达基因GO富集分析发现了7个组蛋白甲基转移酶基因，其中有5个是H3K9甲基转移酶基因，暗示组蛋白甲基化在调控玉米果穗不同部位种子活力差异方面发挥了重要的作用。组蛋白H3K9甲基化作为基因转录沉默的抑制标记，在基因沉默和异染色质形成的过程中发挥着重要的作用。本文利用Western Blot、ChIP-seq等技术，对组蛋白H3K9甲基化与种子活力之间的关系进行了进一步探究。主要研究结果如下:
1.通过对吸胀0h和24h的上部和中部郑单958种子进行Western Blot分析发现，在吸胀0h时上部种子H3K9me2水平与中部种子基本一致，而在吸胀24时，上部种子H3K9me2水平明显高于中部种子。
2.通过对吸胀0h和24h的上部和中部郑单958种子进行qRT-PCR分析发现，在吸胀0h时，中部种子组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011表达量明显低于上部种子，而吸胀24h后，上部种子和中部种子组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011虽然均有升高，但中部种子表达量依然明显低于上部种子。
3.对组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011的低表达Mu突变体研究发现，与吸胀24h的野生型种子相比，吸胀24h的Mu突变体种子组蛋白H3K9me2水平明显下降，蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011的表达量明显下调，Mu突变体种子活力明显升高，说明H3K9me2水平与种子活力密切相关。
4.通过Western Blot分析发现，郑单958吸胀24h的上部种子组蛋白H3K9me3水平明显高于中部种子，通过ChIP-seq分析发现，吸胀24h上部和中部种子有29597个共有的差异基因发生了H3K9me3修饰，其中吸胀24h后的上部种子有7052个特有的差异基因发生了H3K9me3修饰，中部种子有4030个特有的差异基因发生了H3K9me3修饰。上部种子中找到了6个与DNA损伤修复过程相关的差异基因发生了H3K9me3，中部种子中与DNA损伤修复过程相关的基因没有检测到H3K9me3。
1.通过对吸胀0h和24h的上部和中部郑单958种子进行Western Blot分析发现，在吸胀0h时上部种子H3K9me2水平与中部种子基本一致，而在吸胀24时，上部种子H3K9me2水平明显高于中部种子。
2.通过对吸胀0h和24h的上部和中部郑单958种子进行qRT-PCR分析发现，在吸胀0h时，中部种子组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011表达量明显低于上部种子，而吸胀24h后，上部种子和中部种子组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011虽然均有升高，但中部种子表达量依然明显低于上部种子。
3.对组蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011的低表达Mu突变体研究发现，与吸胀24h的野生型种子相比，吸胀24h的Mu突变体种子组蛋白H3K9me2水平明显下降，蛋白甲基转移酶基因GRMZM2G165011的表达量明显下调，Mu突变体种子活力明显升高，说明H3K9me2水平与种子活力密切相关。
4.通过Western Blot分析发现，郑单958吸胀24h的上部种子组蛋白H3K9me3水平明显高于中部种子，通过ChIP-seq分析发现，吸胀24h上部和中部种子有29597个共有的差异基因发生了H3K9me3修饰，其中吸胀24h后的上部种子有7052个特有的差异基因发生了H3K9me3修饰，中部种子有4030个特有的差异基因发生了H3K9me3修饰。上部种子中找到了6个与DNA损伤修复过程相关的差异基因发生了H3K9me3，中部种子中与DNA损伤修复过程相关的基因没有检测到H3K9me3。