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水稻种子萌发是生命周期的起始,过程始于种子吸水,终于胚根突破种皮,期间涉及到胚乳内贮藏物质的降解、胚所需能量养分的合成等众多复杂的生理生化反应。谷蛋白作为贮藏蛋白中的优势蛋白,占蛋白质总含量的80%左右,其降解和利用状况是幼苗形态建成的蛋白质基础。油菜素内酯(BR)和赤霉素(GA)是两类主要的植物激素,在很低浓度下就能影响水稻的种子萌发。前期萌发试验表明BR和GA均参与水稻种子的萌发调控,但对谷蛋白代谢是否有调控作用、以及谷蛋白代谢在萌发中的效应仍不清楚。本研究主要以水稻成熟种子为研究材料开展萌发相关研究,具体包括BR受体OsBRI1突变体d61-1和d61-2,GA合成关键基因OsGA20-ox2突变体sd1及其野生型对照日本晴等。种子在人工去皮、消毒灭菌后于26℃和70%相对湿度的黑暗环境下发根生芽,用于后续的试验分析。本研究通过植物激素及其合成抑制剂处理BR、GA相关突变体及其野生型对照,考察种子的萌发性状,包括萌发率、鲜重增重、干重增重、芽长等指标,表型鉴定后发现BR、GA可以协同调控种子萌发进程。对萌发后不同时间的种子进行蛋白抽提和SDS-PAGE分析,明确萌发过程中谷蛋白等贮藏物质的积累量也各不相同,表明BR、GA亦能影响谷蛋白的积累。同时,对种子胚乳、胚的总蛋白分别运用SDS-PAGE和Western blot的方法,检测谷蛋白在种子不同部位的含量、转运情况。同时,在转录水平验证了部分谷蛋白家族基因的表达受BR、GA调控后,借助定量蛋白组学的手段,比较了BR和GA处理所引起的胚中相关蛋白丰度的变化,筛选出响应BR和GA信号的谷蛋白家族基因OsGT1。利用CRISPR/Cas9技术创建OsGT1基因编辑材料,筛选获得基因敲除纯系CasGT1。一方面,对CasGT1萌发性状进行鉴定,发现其萌发率与萌发势均显著小于对照,且其对BRZ处理不敏感;另一方面,检测胚乳中谷蛋白的积累量后发现敲除OsGT1后会增加胚乳的谷蛋白含量。总之,GA可拮抗BRZ的作用,因此在激素对种子萌发的调控网络中,GA信号作用于BR信号的下游。此外,BR、GA共同调控OsGT1基因表达,影响萌发期间胚乳中谷蛋白的积累,进而影响水稻种子萌发的进程。