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种子休眠是植物在长期系统发育进程中获得的一种适应环境变化的特性,为种子萌发和随后的幼苗生长提供准确的测时;但是关于种子休眠与萌发的机制仍然知之甚少。本文利用具有休眠特性的东乡野生稻和不具有休眠特性的栽培稻雁农S种子作为实验材料,研究了(1)东乡野生稻种子的休眠行为及其休眠释放过程中胚和胚乳中差异变化的蛋白质组;(2)非休眠的栽培稻雁农S和休眠的东乡野生稻种子的水分吸收、萌发特征以及与萌发有关的胚和胚乳中差异变化的蛋白质组。结果表明: 东乡野生稻种子的休眠类型属于中度的生理休眠,种子的休眠水平随着4°C层积时间的延长逐渐下降。在种子休眠释放过程中,胚和胚乳中分别有109和97个蛋白点的丰度发生了显著的变化。在这些蛋白点中,除了复杂变化的蛋白外,在胚和胚乳中9个蛋白发生了共同变化,包括贮藏蛋白、细胞防御与救援以及能量产生的相关蛋白;在胚和胚乳中分别有67和49个蛋白点发生明显不同的变化。种子的休眠释放主要与胚和胚乳中贮藏蛋白的降解相关,与胚中代谢活化、糖酵解和三羧酸循环、细胞生长与分裂、蛋白质合成与定位以及信号转导相关的蛋白增加有关,同时也与胚乳中防御相关蛋白的增加有关。东乡野生稻种子的休眠特性为研究种子休眠机制的研究提供了很好的模式。 栽培稻雁农S种子具有时期Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的水分吸收,而东乡野生稻种子仅仅具有时期Ⅰ和Ⅱ的水分吸收。在28℃和黑暗中,栽培稻雁农S种子在吸胀的12-14h开始萌发,在20h萌发率达到56%,在24h萌发率达到100%;而吸胀14d的东乡野生稻种子的萌发率仍然为零。栽培稻雁农S和东乡野生稻种子吸胀/狭义萌发过程中,胚和胚乳中分别有231个和180个蛋白点的丰度发生显著的变化。与种子萌发有关的重要蛋白包括在代谢、能量产生、蛋白合成与定位、贮藏蛋白、细胞生长与分裂、信号转导以及细胞防御与援救中涉及的蛋白。胚和胚乳对种子萌发的贡献是不同的。在胚中,与氨基酸活化、蔗糖分解、糖酵解、发酵和蛋白合成有关的蛋白增加;在胚乳中,与蔗糖分解和糖酵解有关的蛋白下降,与ATP和CoQ合成以及蛋白水解有关的蛋白增加。研究结果为进一步理解种子萌发的机制提供了新的知识。