【摘 要】
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高等植物种子萌发需要在合适的季节和环境条件下进行,该过程受到种子休眠机制的调控。研究发现植物特有的基因DOG1（DELAY OF GERMINATION 1）可调控种子休眠,并参与ABA和糖信号等通路。DOG1首次是在模式植物拟南芥中发现的,其他植物中DOG1的同源物DOG1L（DOG1-LIKE）也有所报道。小麦是全球主粮之一。尽管DOG1在拟南芥中有较详尽的功能研究,但有关小麦TaDOG1L的
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高等植物种子萌发需要在合适的季节和环境条件下进行,该过程受到种子休眠机制的调控。研究发现植物特有的基因DOG1（DELAY OF GERMINATION 1）可调控种子休眠,并参与ABA和糖信号等通路。DOG1首次是在模式植物拟南芥中发现的,其他植物中DOG1的同源物DOG1L（DOG1-LIKE）也有所报道。小麦是全球主粮之一。尽管DOG1在拟南芥中有较详尽的功能研究,但有关小麦TaDOG1L的功能研究却鲜有报道。为研究TaDOG1L在种子休眠与萌发中的作用,本研究克隆了TaDOG1L2-D,并对其生物学功能进行了研究,主要结果如下:（1）首先对TaDOG1L基因家族的表达模式进行分析,发现TaDOG1L2-D在种子中特异性表达;利用RT-PCR技术获得了TaDOG1L2-D基因的c DNA序列,通过对其蛋白结构预测发现,TaDOG1L2-D有较多的氨基酸残基参与形成α-螺旋结构,TaDOG1L2-D编码的蛋白质具有典型的DOG1家族保守结构域,与二穗短柄草Bd DOG1L2高度同源。（2）利用qRT-PCR技术发现TaDOG1L2-D在胚、胚乳中表达量相对较高,在种子成熟过程中表达量逐渐增高,在种子吸胀过程中表达量逐渐降低。（3）利用洋葱表皮细胞瞬时表达系统,发现TaDOG1L2-D定位于细胞核中;酵母双杂交分析结果表明TaDOG1L2-D与A类蛋白磷酸酶TaPP2C的AHG1亚家族多个成员互作。（4）利用农杆菌侵染法成功获得了异源表达TaDOG1L2-D的转基因拟南芥株系。与野生型相比,转基因拟南芥种子对浓度为7%的葡萄糖敏感,在浓度为7%的葡萄糖培养基上萌发延迟1天,且叶片绿化率降低了大约20%,但TaDOG1L2-D的异源表达并未改变转基因拟南芥对ABA的敏感性。（5）在浓度为7%的葡萄糖处理下,TaDOG1L2-D的转基因拟南芥幼苗中的ABA含量以及ABA和糖信号途径相关基因的表达量均比野生型显著升高2～3倍。本研究结果表明,TaDOG1L2-D通过参与糖信号和ABA信号途径的调控影响种子萌发。以上结果为进一步研究TaDOG1L家族在小麦种子休眠和萌发中的调控机制奠定了基础。
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