种子大小是影响农作物产量的主要因素之一。研究控制种子大小的重要基因,解析种子大小调控分子机制,可以为作物高产育种提供重要参考。HRD3A参与内质网相关的植物胁迫应答反应,是UPR中重要的E3泛素连接酶,对未折叠蛋白的重新折叠以及错误折叠蛋白的降解有着关键作用。hrd3a-1突变体较野生型千粒重降低了20%,通过DIC实验观察发现,种皮细胞与胚子叶表皮细胞变小。进一步通过hrd3a-1与野生型的正反交实验发现,HRD3A是受母性组织影响调控种子发育的。为了确定HRD3A的基因功能,我们分别构建了PHRD3A::HRD3A-GUS和35S::HRD3A-GUS载体并转入hrd3a-1突变体背景。转基因后,突变体小种子表型得到了恢复。对PHRD3A::HRD3A-GUS转基因植株GUS活性进行分析,发现HRD3A在幼苗、幼嫩的花柱和花粉粒、胚珠以及授粉后3天、6天、9天的种子中均有表达。对hrd3a-1突变体转录组测序结果进行分析,发现一些与细胞伸长有关的差异表达基因,包括生长素合成因子YUC家族成员、生长素响应因子ARF家族成员、TCP家族成员以及细胞色P450家族成员,对ARF家族成员中的差异表达基因进行KEGG分析,发现hrd3a-1突变体中生长素响应因子ARF转录下调显著,ARF对植物细胞的伸长是正调控的。KLU/CYP78A5基因是细胞色素P450家族成员之一,促进母性组织珠被细胞的分裂和伸长,对调控种子大小有重要作用。我们通过遗传杂交实验获得了hrd3a-1 klu双突变体。hrd3a-1 klu双突变体表现出比klu单突变体更严重的表型。CYP78A7基因与KLU/CYP78A5基因是功能冗余的(Wang et al.,2008),转录组数据显示CYP78A7基因在hrd3a-1突变体中是显著下调的,因此我们认为HRD3A可能是通过促进CYP78A7的转录,增强珠被细胞的伸长,从而使种子正常发育。