【摘 要】
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种子休眠是一种复杂的植物适应性特征,能够帮助植物在适合的时间萌发,以确保植物在合适的生长季节内完成生命周期。脱落酸（ABA）是一种很早就被鉴定到在种子发育成熟过程中诱导种子休眠的关键激素,同时它也参与调控散落后的种子休眠释放与萌发对环境因素的响应。而ABA信号途径下游的转录因子ABI3是调控种子休眠和萌发的关键基因,在ABA信号途径起到中心调控的作用。但长期以来ABI3是否调控DOG1的表达并不明
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“生长素响应因子ARF10,ARF16调控拟南芥种子休眠与萌发的分子机制研究”的部分研究成果（项目编号:31470289）课题主持人:刘晓东教授（新疆农业大学）；
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种子休眠是一种复杂的植物适应性特征,能够帮助植物在适合的时间萌发,以确保植物在合适的生长季节内完成生命周期。脱落酸（ABA）是一种很早就被鉴定到在种子发育成熟过程中诱导种子休眠的关键激素,同时它也参与调控散落后的种子休眠释放与萌发对环境因素的响应。而ABA信号途径下游的转录因子ABI3是调控种子休眠和萌发的关键基因,在ABA信号途径起到中心调控的作用。但长期以来ABI3是否调控DOG1的表达并不明确。课题组前期研究发现生长素信号途径下游转录因子ARF10、ARF16、ARF17通过激活种子休眠关键调控基因DOG1的表达,调控了种子的休眠性。我们通过序列分析发现ABI3与ARF10、ARF16、ARF17都属于B3家族的蛋白,含有植物特有的B3结构域的转录因子,为此我们对ABI3是否也通过激活DOG1的表达调控了种子的休眠性进行了研究。主要研究结果如下:（1）实时荧光定量检测了ABI3过表达、abi3突变体和野生型（COL-0）拟南芥种子中ABI3基因和DOG1基因的表达量,结果发现ABI3过表达拟南芥中DOG1基因的表达量高于野生型,而abi3突变体拟南芥中DOG1表达量低于野生型,表明ABI3影响了DOG1的表达。（2）酵母单杂交结果显示ABI3可以与含RY元件的DOG1基因启动子片段结合。当RY元件序列突变后,ABI3就不能与DOG1基因启动子片段结合,表明RY元件对于这种结合是必需的。（3）构建了野生型DOG1启动子驱动GUS（DOG1:Promoter::GUS）和含RY元件突变的DOG1启动子驱动GUS（m DOG1:Promoter::GUS）的转基因拟南芥;构建了ABI3过表达拟南芥与上述两种转基因拟南芥的杂交纯合体（ABI3-myc-OE/DOG1:Promoter::GUS和ABI3-myc-OE/m DOG1:Promoter::GUS）对上述材料种子胚GUS染色结果显示,当RY元件突变后,无论是野生型还是ABI3过表达拟南芥种子中GUS几乎都不表达。表明RY元件对DOG1的表达是必需的。综上所述,拟南芥ABI3通过直接结合DOG1启动子区RY元件调控其表达,进而调控了种子的休眠性。
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