【摘 要】
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种子休眠是植物适应环境变化重要的生物学适应机制，对植物的正常生长具有重要的意义。在实际生产中，种子休眠过弱导致穗发芽影响作物产量;种子休眠过强则导致出苗率低，不利于植
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种子休眠是植物适应环境变化重要的生物学适应机制，对植物的正常生长具有重要的意义。在实际生产中，种子休眠过弱导致穗发芽影响作物产量;种子休眠过强则导致出苗率低，不利于植物的正常生长。因此，对种子休眠这一生物学特性的深入研究对农业生产具有重大意义。 本研究以拟南芥mpk14突变体为材料，利用遗传学、分子生物学和植物生理学方法对休眠相关分子机制展开研究。MPK14基因编码丝裂原活化蛋白激酶14，是一种磷酸化激酶蛋白。三个T-DNA插入位点不同的MPK14突变体mpk14-2、mpk14-3和mpk14-4的种子与野生型Col-0相比更加休眠;定量PCR检测结果表明在MPK14的3个T-DNA突变体中，MPK14基因的转录水平明显下调。通过构建MPK14过表达株系12S-MPK14进一步观察分析其种子休眠表型，结果显示12S-MPK14的种子休眠表型相比野生型Col-0显著减弱。MPK7是MPK14的旁系同源基因，在拟南芥中亲缘关系最近。因此分析MPK7基因对种子休眠的影响可以更好的了解MPK14影响种子休眠的分子机制，利用CRISPR技术构建MPK7纯合单碱基功能缺失突变体mpk7cas9，mpk7cas9种子休眠表型显著加深，说明MPK14和MPK7负调控种子休眠。脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)是调控种子休眠与萌发的两个关键植物激素，通过分析mpk14突变体种子萌发对赤霉素(GA)合成抑制剂PAC和脱落酸ABA的敏感性实验结果发现，mpk14突变体对PAC和ABA相比野生型均更加敏感，由此说明MPK14可能通过GA途径或ABA途径负调控种子休眠。MPK14和MPK7是一类蛋白激酶，可以磷酸化激活下游底物发挥功能，利用酵母双杂交技术对MPK14和MPK7互作蛋白进行初步筛选，结果表明MPK14互作蛋白候选基因AAO1(Aldehyde Oxidase1)的T-DNA突变体种子休眠显著减弱，进一步暗示MPK14及其下游信号通路可能参与调控种子休眠这一过程。此外，亚细胞定位实验发现MPK14蛋白可能定位于细胞核和内质网膜上，暗示其在植物生长发育当中可能参与多种途径的调控。
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