植物激素在调控种子萌发及植物生长发育过程中起着重要甚至是决定性的作用。不同激素之间通过形成复杂的、相互交叉的网络状调控通路，协同或拮抗地发挥各自生物学功能，从而调控植物发育进程。植物激素交互作用受到一些关键基因的严格调控。这些关键基因调控着与之相联系的各条通路，因此，这些基因对于深入理解激素之间的交互作用至关重要。脱落酸(ABA)与赤霉素(GA)是一对经典的激素组合，它们在种子休眠、主根发育、苗的生长、花发育等方面都表现出拮抗的生物学效应。但是，它们是如何实现拮抗效应以及哪些因子在精细调控这种拮抗？我们还知之甚少。本论文以模式植物拟南芥为研究材料，通过遗传学、分子生物学、生物化学等手段，深入研究了ABI4对ABA与GA交互作用的调控机制，并据此对ABI4在调控种子休眠、植株发育、开花诱导等生物学过程中的作用进行了系统和全面的阐述。　　研究发现，新收获或储存1-2周的abi4种子的萌发速率显著快于野生型(WildType，WT);而充分后熟的种子，二者在萌发速率上则没有显著差异。激素测定表明，新收获abi4干种子中ABA含量显著下调，而经过层积化(stratification)处理后，abi4与WT中的ABA含量则几乎没有差异。另一方面，新收获abi4种子中GA含量则有上调的趋势。进一步发现OE-ABI4萌发速率比WT慢，这与abi4表型相反;OE-ABI4对GA合成抑制剂PAC更敏感，而abi4则对PAC不敏感;外施GA则能回复OE-ABI4萌发变慢的表型。qRT-PCR表明，ABA与GA合成及代谢途径中的基因表达在abi4吸涨种子中发生了相应变化;其中，ABA代谢的关键基因CYP707A1、CYP707A2和CYP707A3在abi4中显著上调。ChIP-qPCR和烟草瞬时表达体系实验表明，ABI4直接结合CYP707A1和CYP707A2的启动子区并负调控二者的转录;而且，这种抑制效应依赖于启动子中CCAC顺式作用元件。进一步的遗传学研究证实，abi4能回复cyp707a1和cyp707a2萌发延迟以及ga1-t不萌发的表型。这些结果表明，ABI4通过正调控种子中ABA合成、负调控GA合成，进而促进种子的初级休眠;同时提示我们，ABI4在ABA与GA的交互作用中有着重要的功能。　　为进一步深入解析ABI4参与ABA与GA交互作用的分子机制，我们又以植株为研究对象。实验发现，OE-ABI4表现出生长迟缓、植株变矮、种子产量下降等诸多表型;qRT-PCR表明，GA代谢基因如GA2ox7等、ABA合成基因如NCED6等在OE-ABI4中高表达;激素测定显示，OE-ABI4苗中ABA含量显著升高，而GA含量则显著降低;相应地，OE-ABI4苗对PAC处理非常敏感而abi4则相对为不敏感。ChIP-qPCR和烟草瞬时表达体系的实验表明，ABI4直接结合GA2ox7及NCED6启动子，促进它们的转录。遗传学分析发现，ga2ox7和nced6突变体可部分回复OE-ABI4的表型;而在abi4背景下过表达GA2ox7或NCED6，均能显著改变abi4的表型;这表明ABI4位于GA2ox7及NCED6遗传学的上游。此外，Westernblot发现，GA促进ABI4蛋白的降解而ABA可维持其蛋白稳定性;qRT-PCR和进一步的激素测定表明，GA抑制ABI4及NCED6的转录，从而下调ABA合成;同时，ABA则强烈诱导ABI4及GA2ox7的转录，进而下调GA合成。这些研究表明，ABI4是ABA与GA相互拮抗过程中的一个关键因子;这两种激素通过在mRNA和蛋白水平上调控ABI4，后者再直接或间接调控NCED6和GA2ox7等激素合成/代谢基因，从而实现相互拮抗的生物学效应。　　此外，abi4还表现出早花的表型，而OE-ABI4则晚花;ChIP-qPCR表明，ABI4通过直接结合FLC启动子区，促进FLC转录，从而负调控开花。遗传学分析表明，在flc中过表达ABI4不会导致晚花，而在abi4中过表达FLC则表现出晚花，说明ABI4位于FLC遗传学的上游。本研究认为，ABI4是通过调控FLC的转录与GA合成这两个途径来负调控植物的开花诱导过程。