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种子休眠是植物在长期系统发育过程中获得的一种抵抗不良环境的重要性状,是调节种子萌发时间和空间的有效方法。本文利用反向方向遗传学的方法获取拟南芥休眠相关基因并进行克隆和基因功能分析。ESDY1(Enhanced Seed Dormancy1)编码一个未知功能蛋白,其在拟南芥种子发育阶段和成熟阶段特异性高表达。因此,本研究克隆了ESDY1基因并对其功能进行了初步研究。 本研究从拟南芥生物资源中心购买了ESDY1两个T-DNA插入突变体esdy1-1和esdy1-2,对其萌发表型分析发现,二者相对野生型均具有休眠加深表型。RT-PCR分析发现,esdy1-1和esdy1-2纯合体均检测不到ESDY1基因的表达,说明esdy1-1和esdy1-2是功能完全缺失突变体。对esdy1突变体进行PAC(多效唑,一种赤霉素合成抑制剂)处理,发现突变体与野生型相比对PAC更加敏感,外施赤霉素(GA)能够拮抗PAC的抑制效应,对esdy1突变体进行脱落酸(ABA)处理发现,突变体种子相对野生型敏感度下降。通过对esdy1-1的互补转基因株系OE-1和OE-2进行萌发实验发现,互补株系能够使esdy1-1表型恢复到野生型萌发水平,表明突变体的休眠表型确实是由ESDY1基因缺失造成的。ESDY1融合GUS报告基因构建的转基因株系染色分析发现,ESDY1主要在种子中表达,与qRT-PCR分析结果一致。在烟草叶片中瞬时表达35S启动的ESDY1-YFP融合载体,发现ESDY1蛋白定位于细胞核中。通过对比突变体和野生型种子中GA和ABA休眠相关基因的表达差异,研究发现突变体中GA合成相关基因表达量下降,而ABA的合成基因的表达上升。此外,通过测定esdy1突变体和野生型种子中ABA和GA的含量发现,突变体中GA的含量比野生型低,而ABA的含量比野生型的高。这些实验结果表明,ESDY1基因可能通过影响GA途径调控种子的休眠与萌发。