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种子休眠是保障植物获得最佳萌发时机和最有利的种群空间分布的一个适应性机制，具有极其重要的生态学意义。种子休眠性过强，会导致田间出苗率低，出苗参差不齐;休眠性过弱，易发生穗发芽，严重影响农作物的品质。因此，人们对种子休眠的要求具有双重性。只有通过对种子休眠的生理基础和遗传特性进行深入研究，才能利用分子育种手段根据客观需要来调节种子休眠的强度和期限，培育具有不同休眠程度的品种，推动作物遗传育种的发展。 本课题旨在利用具有种子休眠表型的拟南芥突变体为材料，综合运用分子生物学、遗传学以及植物生理学等方法对其引起休眠差异的分子机制展开研究。以在拟南芥种子中高表达的候选基因为研究对象，筛选其T-DNA纯合突变体，并分析种子萌发表型，结果发现ESDY2(Enhanced Seed Dormancy2)和ESDY2L(Enhanced Seed Dormancy2-Like)基因的T-DNA纯合突变体esdy2-1、esdy2l-1与野生型Col-0相比较更休眠且前者的休眠表型更明显;定量检测表明esdy2-1纯合突变体种子中ESDY2基因的转录水平明显下调，esdy2l-1纯合突变体种子中不表达ESDY2L基因。通过分析esdy2-1的互补转基因株系的种子休眠表型，发现种子中ESDY2基因的表达量提高使其表型恢复到野生型水平，证明了ESDY2基因具有促进种子休眠的作用。双突变体esdy2-1esdy2l-1种子与两单突变体相比较表现为更休眠，说明两基因可能参与不同的休眠调控途径协同调控种子休眠。赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)是调控种子休眠与萌发的关键植物激素，因此通过分析突变体种子萌发对赤霉素合成抑制剂PAC和激素ABA进行的敏感性分析发现:esdy2-1突变体种子对PAC较野生型Col-0更敏感，对ABA的敏感性较Col-0弱，表明ESDY2可能参与GA途径调控种子的休眠。对种子中参与调控休眠与萌发相关基因的定量检测发现，FUS3的表达在esdy2-1中有明显的上调，进一步说明了ESDY2基因可能调控种子休眠。此外，生物信息学分析发现ESDY2和ESDY2L的蛋白序列相似性达29.41％。亚细胞定位实验发现ESDY2蛋白定位于细胞核与细胞膜系统（特别是质膜和内质网膜）上。