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芥子酸及其衍生物是苯丙烷类代谢过程中重要的中间产物,广泛参与种子萌发、植株生长发育等多个阶段的生理活动。芥子酸酯主要包括芥子酰葡萄糖、芥子碱和芥子酰苹果酸,这些衍生物在拟南芥和其他十字花科植物中有所积累,其代谢过程受植物生理周期的调控。有研究报道,芥子碱在种子萌发过程中扮演着重要角色,而芥子碱如何调控种子萌发,以及是否与脱落酸（abscisic acid,ABA）抑制的种子萌发过程有交联尚不清楚。外源施加0.5 mM芥子酸预处理拟南芥种子,对种子萌发情况进行了统计,实验结果表明,低浓度的芥子酸对种子萌发有促进作用,并且对ABA抑制的种子萌发有部分恢复功能,因此推测芥子酸对种子萌发过程的调控与ABA有着一定的联系。利用高效液相（LC-MS）对用芥子酸预处理后的种子进行内源的ABA和ABA-GE含量检测,发现芥子酸处理能够促进种子中ABA向ABA葡萄糖酯（abscisic acid glucose ester,ABA-GE）的转化,即降低了ABA水平,提高了ABA-GE的含量。利用Real Time-PCR对ABA糖基化基因UGT71C5、UGT71B6、UGT71B7、UGT71B8的研究发现,外源芥子酸均能诱导这些基因的表达,其中UGT71B7基因表达量提高了大约3倍。另外,我们纯化了UGT84A2,通过体外糖基化实验发现,该酶能使芥子酸糖基化,却不能形成ABA-GE。这些结果暗示,芥子酸代谢可能通过影响ABA糖基化基因的表达,并打破了ABA含量的平衡,进而调控种子萌发过程。本研究提供了一个新颖模型,即芥子酸酯参与调控了ABA在种子萌发过程中的稳态。芥子酸酯代谢途径不仅在种子萌发阶段发挥作用,在植物生长发育阶段也有一定的生理作用。紫外射线（UV）对于绝大多数植物的生长发育过程都是有损害的,植物通过各种各样的方式来减少这种伤害。当植物遭受到UV胁迫时,叶片中的芥子酰苹果酸（2-O-sinapoyl-L-malate）会大量积累,同时气孔出现关闭现象,对植物防御紫外辐射起到一定的保护作用。然而,芥子酸代谢在植物应答紫外线B（UV-B,280-320 nm）的过程中扮演着怎样的角色并不清楚。本课题利用0.5 Wm-2,4 h的UV-B处理芥子酸酯类物质合成相关突变体进行研究。结果发现:在植物应答UV-B的过程中,芥子酸对苹果酸的积累有促进作用,对H2O2积累表现出负调控作用。根据这些结果推测:UV胁迫下,芥子酸苹果酸的含量会升高,进而影响保卫细胞苹果酸含量,最终导致气孔关闭。为探究芥子酸在植物应答紫外射线B（Ultraviolet-B,UV-B）过程中的作用机制,本课题利用0.5 Wm-2,4 h的UV-B处理芥子酸酯类物质合成相关突变体进行研究。结果发现:芥子酸影响UV-B诱导气孔关闭过程中的苹果酸和H2O2的积累。推测可能机制是:芥子酸影响苹果酸以及活性氧的积累,进而影响气孔运动。