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种子成功萌发和正常幼苗的形成决定着植物物种的传播特性,具有重要的经济和生态意义。近年来,种子的休眠萌发生理及机制的研究一直是种子研究领域的热点,乙烯在种子萌发过程中具有重要作用,新疆野苹果是重要的苹果砧木,但其种子萌发过程中ACS、ACO家族基因和乙烯下游信号通路中哪些基因参与了种子的萌发过程,目前还未见报道。GA3、H2O2、ASA和NO在种子萌发过程中具有显著的促进作用,它们对乙烯合成和信号转导相关基因的影响未见报道。为了初步探究新疆野苹果种胚萌发过程中乙烯生物合成和信号转导途径中各基因的相对表达情况,更清楚的了解GA3、H2O2、ASA和NO在新疆野苹果种胚萌发过程中的作用及其对基因表达的影响,本研究以新疆野苹果种胚为实验材料,检测种胚萌发过程中各基因的相对表达情况;并采用外源GA3、H2O2、ASA和NO及其合成抑制剂或清除剂处理,统计其萌发率;检测处理后种胚乙烯释放量和ACS、ACO的活性;同时检测GA3、H2O2、ASA和NO处理对乙烯生物合成和信号转导途径中各基因表达的影响。研究结果如下:1.GA3、H2O2、ASA和NO通过提高ACS、ACO的活性,促进乙烯生物合成,从而促进种胚萌发。不同浓度处理均不同程度地提高了种子萌发率,但高浓度的H2O2、ASA和NO抑制萌发。2.新疆野苹果种胚萌发过程中ACS基因家族差异表达。ACS6-ACS10在种胚萌发过程中没有显著变化。ACS1、ACS5A、ACS14 ACS16和ACS17在种胚萌发启动时,表达量显著升高。而ACS3、ACS4、AGS5B、ACS11和ACS13在种胚萌发过程中的表达量大幅度升高,其中ACS3和ACS13在整个培养过程中始终维持高表达。ACS5B在种胚萌发后胚根伸长时的表达量显著升高。GA3、H202、ASA和NO处理不仅提高了 ACS基因的相对表达量,而且使其提前表达。3.在种胚的萌发过程中,新疆野苹果ACO基因家族中4个成员的相对表达量显著升高,但其表达量和时间均有显著差异。AC03在种胚萌发过程中的表达早于ACO2,ACO1的表达量没有AC02和ACO3高,推测ACO2与胚根的出现和伸长有关,且起主要作用。在种胚萌发过程中,ACO3和ACO4起主要作用,且ACO4还与萌发后胚根的伸长有关。GA3、H2O2、ASA和NO通过提高ACO家族基因的表达来促进乙烯的合成。但ASA处理后,ACO2的表达高峰提前,ACO4的表达峰值升高,因此推测ASA可能通过提高ACO2和ACO4的表达来促进胚根的突出。4.新疆野苹果乙烯受体各成员在种胚萌发过程中差异表达。ETR1和ETR2主要在种胚萌发启动和胚根伸长时显著升高,而ETR5则微量表达;乙烯受体ERS1和ERS2在种胚萌发过程中也显著升高,且ERS1在萌发启动时高表达。GA3、H202、ASA和NO处理不同程度地提高或诱导了种胚乙烯受体基因的表达,其效果因不同成员而异。所有处理均使ETR1、ETR2提前表达,但NO对ETR2效果最好,ASA对ETR1的表达量作用不明显;GA3、H202、ASA和NO可诱导ETR5表达,且GA3的效果更好;GA3、H202、ASA和NO提高ERSs的表达,所有处理种胚ERS2相对表达量比ERS/低,且四个处理中GA3效果最好。5.在新疆野苹果种胚萌发过程中,CTR1的相对表达量呈逐渐下降趋势,是负调节因子。GA3、H202、ASA和NO抑制CTR1的表达且与对照组差异显著。6.在新疆野苹果种胚萌发过程中,ERFs家族中ERF1的表达量最大。GA3、H2O2、ASA和NO处理诱导或提高了ERFs的表达。GA3、H2O2对ERF1和ERF2的效果相当。在种胚萌发过程中,ASA和NO主要通过提高ERF1的表达而促进乙烯信号的传递。7.和EIN2B在新疆野苹果种胚萌发启动过程中的表达量均显著升高,且二者没有显著差异。GA3和H202提高EIN2s的表达促进乙烯信号转导,其中GA3对EIN2A作用最显著,而H202对EIN2B作用最显著。ASA提高了EIN2A 的表达量,提早了EIN2B 的表达,且主要通过EIN2A起作用。NO使EIN2A和EIN2B的表达提前,NO促进EIN2s提前表达,促进乙烯信号转导。8.在新疆野苹果种胚萌发前,EIL4的相对表达量呈上升趋势,且大量表达积累。不同诱导剂GA3、H2O2、ASA和NO均不同程度地显著提高了EIL4的表达。