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Karrikins (KARs)是在野火烟雾中发现的一类小分子信号物质。由于其对拟南芥种子萌发与幼苗形态建成具有显著的促进作用,使得KARs逐步成为分子生物学领域的研究热点。目前针对KARs调控植物生长发育的研究主要集中在模式植物拟南芥中,而对KARs调控作物生长发育的研究尚未见诸报道。大豆作为主要的油料作物,其种子萌发与大豆产业的发展关系密切。首先,大豆种子萌发率低会造成田间出苗率及有效株数低,进而导致产量下降。加之某些大豆品种种皮较厚,且通透性差,都会进一步影响田间出苗率与有效株数。近年来在我国西南地区日益推广的玉米-大豆带状复合种植技术,由于其较高的氮素利用率以及土地当量比等优势,为西南地区的农业增产与农民增收做出了重要贡献。但是,该模式中玉米植株形成的荫蔽环境容易导致大豆幼苗产生避荫反应,造成大豆生长发育后期植株倒伏率上升。这些都会严重影响大豆产量与品质。此外,食品加工业对大豆种子的萌发同样有着较高的要求。因此,探究KARs对大豆种子萌发及早期幼苗形态建成的影响,对于玉米-大豆带状复合种植技术的推广以及我国大豆产业的发展具有重要意义。因此,本研究结合实时荧光定量PCR (qPCR)技术,研究了KARs对大豆种子萌发与早期幼苗形态建成的影响,旨在探明KARs对大豆种子萌发与早期幼苗形态建成的影响及其相关的分子机制。结果表明:KAR2能够在荫蔽条件下抑制大豆种子萌发,但在黑暗和光照条件(光照强度2340 Lx)下对大豆种子萌发速率无影响;与之相一致的是,KAR2能够显著抑制大豆种子萌发后的幼苗生长,降低下胚轴及根鲜重并抑制根的伸长生长;KAR2对大豆种子萌发速率的抑制作用具有明显的剂量效应,高浓度的KAR2对大豆幼苗的下胚轴及根鲜重,根长的抑制作用也更明显。为确认KAR2处理是否有效,借助qPCR技术测定KAR2处理对大豆种子萌发过程中KARs早期应答基因GmKUF1和GmSTH7相对表达量的变化。结果表明,KAR2能够上调上述早期应答基因的表达量。由于KAR2在调控拟南芥种子萌发过程中需依赖于光来发挥其生物活性,并同时调控脱落酸与赤霉素合成,最终起到调控种子萌发的作用。那么光照是否能够影响大豆种子萌发与早期幼苗形态建成呢?实验结果表明,与黑暗条件相比,光照(光照强度为2340 Lx)能够极显著抑制大豆种子萌发;下胚轴及根鲜重,根长均受到不同程度的抑制作用。外源激素对大豆种子萌发的调控作用表现为,脱落酸抑制大豆种子萌发,而赤霉素促进大豆种子萌发;与之对应,脱落酸能够降低下胚轴及根鲜重,同时抑制根的伸长;赤霉素能够增加下胚轴及根鲜重,促进根的伸长。基因表达量分析表明,KAR2处理能够上调大豆种子萌发过程中脱落酸合成基因GmAAO及其信号传导基因GmABI5、GmABI4和GmRD29A的表达量;同时,KAR2处理下调赤霉素合成相关基因GmGA3ox1、GmGA3ox、GmKAO以及GmGA3的表达量。进一步测定了大豆种子萌发过程中内源激素含量,结果表明:KAR2处理降低了大豆种子萌发过程中内源GA4的浓度,而内源GA1的浓度无明显变化:内源ABA浓度升高;GA4/ABA比值降低。脱落酸合成抑制剂氟啶酮(Fluridone, FL)促进大豆种子萌发,增加下胚轴及根鲜重,促进根的伸长生长;赤霉素合成抑制剂多效唑(Paclobutrazol, PAC)抑制大豆种子萌发,降低下胚轴及根鲜重,抑制根的伸长生长;氟啶酮能够恢复KAR2处理对大豆种子萌发的抑制作用,FL+KAR2处理的大豆种子萌发率、下胚轴及根鲜重、根长均与对照无明显差异。综上所述,在荫蔽条件下,KARs能够增强种子对光的响应,同时介导内源脱落酸与赤霉素的合成进而抑制大豆种子萌发与早期幼苗形态建成。