气孔是植物表皮上负责气体交换的结构,它的发育受到内外环境因子的严格调节。乙烯是一种重要的植物激素,参与调节多种发育及抗逆过程。但乙烯是否以及如何调节气孔发育知之不多。本研究以乙烯生物合成和信号传导相关的突变体为材料,结合相关的外源化合物处理,气孔发育的细胞学表型分析及标记基因的表达分析,研究拟南芥子叶表皮气孔发育过程中乙烯起到的作用。得到主要结果如下:（1）乙烯及其信号途径正向调节拟南芥子叶下表皮的气孔发生和发育。这种调节作用表现在三个方面:促进气孔世系前体细胞不等分裂、促进GMC均等分裂、调节GC分化和形态。（2）外源ACC和乙烯利处理后增加了野生型子叶下表皮气孔密度,而外源AVG及AIB/Co2+处理阻断ACC及乙烯的生物合成,则导致气孔密度的下降。ACC合成酶突变体acs2,acs26及acs8突变体子叶下表皮气孔密度较野生型下降,而过量合成ACC的突变体eto1-1子叶下表皮气孔密度较野生型高。此外,乙烯不敏感突变体ein2和ein3eill子叶下表皮也具有较野生型低的气孔密度。这些结果说明,乙烯及其信号正向地调节气孔的发生。（3）内源ACC合成受到严重抑制的acs8突变体中,出现因GMC均等分裂异常而形成的SGC。外源ACC能恢复acs8中GMC均等分裂的异常,减少SGC的产生;而AVG处理进一步阻断内源ACC合成,则加重GMC均等分裂的异常,形成更多的SGC,表明SGC的产生确实是因为内源ACC不足所导致。同时,外源AVG及AgNO3共同处理阻断ACC合成及乙烯信号传导,都能诱导野生型植株子叶下表皮产生SGC,这种SGC的产生又能被同时外加ACC所恢复,进一步证实ACC对GMC均等分裂的促进作用。（4）在各种乙烯生物合成及信号突变体中,都发现异常增大的GC细胞,并出现不对称的GC。说明乙烯生物合成和信号传导的干扰,都会导致气孔发育后期终端细胞的分化和形态的异常,表明乙烯生物合成的稳定性调节对于形成正常大小和形态的气孔结构至关重要。同时说明,稳定范围的乙烯生物合成及其信号参与调节气孔发育后期GC的分化和形态建成。（5）乙烯及其信号对气孔世系前体细胞不等分裂的促进,可能与TMM相关的调节气孔密度与分布的胞外信号-膜上受体调控模块有关。tmm-1突变体的气孔密度对外源AVG的抑制作用不敏感,揭示AVG的抑制作用可能需要通过TMM及其功能相关蛋白（复合体）的功能。（6）AVG阻断ACC合成不仅能在野生型中引发SGC表型,还能阻断flp突变体背景下异常的GMC均等分裂,减少气孔簇并形成SGC。这一结果说明ACC对GMC均等分裂的作用可能并不依赖于FLP及同源MYB88的功能。同时,ACC处理能减少而AVG能增加cyca2;134子叶气孔中SGC的比率,但cdkb1;11;2中SGC的比率并不因外源ACC/AVG处理而变化,说明ACC对GMC均等分裂的作用,或AVG对GMC均等分裂的抑制,可能是不依赖于CYCA的功能,但至少是部分依赖于CDKB1的正常功能。外源ACC及AVG处理对pCDKB;1-GFP及pCDKB1;1:CDKB1;1-GFP表达的影响,进一步证实这种可能性。综上,本研究表明,乙烯的生物合成及信号传导,参与了拟南芥子叶下表皮气孔发育多个方面的调节,从前体细胞的不等分裂,到GMC的均等分离,及GC的分化和形态都有影响。而且ACC和乙烯可能在调节气孔发育的不同环节中发挥作用。这些研究结果有助于进一步揭示乙烯调节气孔发育中细胞分裂及分化的分子机理,及了解植物气孔发育对环境的适应灵活性,为优化植物表皮气孔分布,提高植物水利用效率及环境适应性奠定基础数据。