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通过改变种子吸胀阶段激素信号的水平,外源添加激素调节种子休眠和萌发状态对于人工控制种子萌发和幼苗发育具有重要的意义。本研究以烟草品种南江3号的种子为材料,通过转录组和激素含量研究了种子萌发的生理发育过程。在此基础上,从转录代谢网络和激素平衡水平揭示了吸胀阶段赤霉素信号促进种子休眠释放和萌发,吸胀阶段生长素信号促进种子次生休眠和抑制萌发的作用机理。主要研究结果如下:种子萌发起始阶段β-1,3葡聚糖酶（βGluⅠ）活性逐渐升高,在72h左右达到最高值,随后又逐渐降低。脱落酸ABA含量在干种子中最高,在胚根突出种子中最低,整个萌发过程中呈下降趋势;而活性赤霉素(GA1+3)含量在胚乳破裂前显著升高,生长素（IAA）含量在种子萌发过程中无显著差异。通过四个发育时期转录组水平的两两间差异分析和时间序列分析,结果表明干种子在吸水过程中代谢逐渐恢复,在吸水阶段细胞壁水解代谢已经开始,吸胀后,细胞分裂、增殖和分化代谢活跃。在胚根突出中的种子光合作用代谢已经处于活跃状态。而氧化应激反应,激素信号,能量代谢在整个种子萌发过程中均保持活跃状态。烟草种子在100mg/L GA3溶液引发24h后萌发胚根突出更加整齐一致。在萌发起始和胚根膨大阶段赤霉素引发处理的种子内源GA1+3含量和βGluⅠ酶活性显著高于水引发和未引发种子。以未引发种子为对照,转录组分析结果表明水引发与赤霉素引发种子差异表达基因在萌发时有93.90%和胚根膨大时有83.89%表达模式相同。GO和KEGG富集结果表明,GA促进种子萌发是基于萌发起始时与激素信号通路,氨基酸和谷胱甘肽代谢相关;在胚根膨大阶段和光合作用,氧化应激代谢、糖代谢、苯丙烷生物合成代谢有关。烟草种子浸泡在1000mg/l生长素溶液24h比低浓度生长素溶液浸泡或者水浸泡的种子萌发明显降低。与ddH2O处理的种子相比,1000mg/l生长素溶液处理后种子的液泡不能正常展开,胚根表型也较弱。梯度浓度的生长素溶液与水溶液等不同处理之间β-1 3葡聚糖酶活性和ABA含量无显著差异,但外源生长素浸泡后的种子GA含量明显提高,在高浓度外源生长素存在的情况下,种子保持为休眠,当生长素浓度降低时种子又开始逐渐萌发。主成分分析表明,生长素响应的次生休眠种子的转录组更类似于吸胀种子而不是初生休眠种子，生长素响应的萌发的种子转录组更类似于常规萌发的种子而不是生长素诱导次生休眠的种子。差异表达基因富集分析的结果表明,生长素响应的种子次生休眠与黄酮醇生物合成的过程,赤霉素代谢过程,腺苷甲硫氨酸还原酶活性,硫氧还蛋白的活性,谷氨酸合酶活性和染色质的修饰有关。生长素响应的萌发与脱落酸、生长素、茉莉酸和水杨酸介导的激素信号通路,红光、远红光、蓝色光等的光信号通路,谷胱甘肽和蛋氨酸代谢有关。