乙烯是一种被人们熟知且广泛应用于农业生产的小分子气体植物激素。对模式植物拟南芥的分子遗传研究已建立从信号感知到转录调控的乙烯信号转导模型。乙烯信号途径的有效激活对于植物响应生长和环境信号是必需的,但乙烯信号途径的持续过度激活对植物的生长、繁殖有明显的抑制和毒害作用。目前已经发现乙烯在植物发育过程中细胞程序性死亡方面,植物应对环境胁迫及单性花性别决定过程中均发挥着重要作用。然而,乙烯调控植物育性的具体机制并不是非常清楚。为了探究乙烯对植物育性的调控机制,我们首先对拟南芥植株进行了体外乙烯施加实验。通过乙烯处理后植株表型观察,亚历山大染色以及半薄切片实验,我们发现外源乙烯施加抑制雄蕊花丝伸长,并且影响花药绒毡层和小孢子正常发育。乙烯处理后花药发育6-11期的花药绒毡层膨胀或缺失,小孢子母细胞(小孢子)降解。但是,我们发现对乙烯不敏感突变体ein2,ein3 eil1,ein3进行体外乙烯处理,没有出现乙烯处理野生型拟南芥所出现的不正常的表型。这一结果说明乙烯是通过目前公认的乙烯信号通路对拟南芥植株育性产生影响的。与此相吻合的是原位杂交实验结果显示:EIN3在花药发育的第6至8期的绒毡层及小孢子母细胞(小孢子)中均有表达,在第7期表达量最高。其次,ETR1和ERS1是重要的乙烯受体,缺失突变体etr1-7 ers1-2花药发育第7期绒毡层开始逐步出现降解状态,最终花粉呈现破碎状态,没有可育花粉,因此拟南芥花药尤其是绒毡层和小孢子母细胞(小孢子)正常发育需要乙烯精确调控。最后,转录分析表明:乙烯处理后绒毡层功能维持基因,花丝伸长基因及部分核酸酶编码基因转录水平都出现了明显的变化。我们通过ChIP和EMSA实验证实EIN3可以直接结合绒毡层功能维持基因TDF1。因此,我们的实验数据说明乙烯可能通过EIN3直接或间接调控以上几类基因的表达,进而对植物雄蕊发育进行精确地调控。