DELLA蛋白，作为赤霉素信号途径中的负调控因子，在整合植物激素信号以及外界不同环境信号的过程中发挥着重要作用。作为在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中均起重要作用的两种激素，可以推测，赤霉素和乙烯信号途径同样可能存在着相互作用，而且这种相互作用很可能是通过对DELLA蛋白的调控来实现的，从而使得植物可以对环境的改变快速响应。　　 本论文采用拟南芥基因组芯片杂交技术，对赤霉素和乙烯信号途径在逆境胁迫响应中的相互作用进行了分析，同时筛选到部分受到DELLA蛋白GAI或者乙烯前体1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid，ACC)调控的基因，并对其中受到GAI和乙烯/ACC共调控的基因AtPNP-A进行了深入的功能分析，主要研究成果如下：　　 获得了长时间ACC处理条件下GAI功能获得性突变体gai-1与其对应的野生型Ler-0的基因表达谱，并对其进行了转录组分析，发现：1)GAI功能获得性突变体gai-1对相同环境的响应方式与Ler-0相比存在一定的差异。在高浓度ACC胁迫条件下，GAI和乙烯/ACC调控的基因涉及到绝大部分生理进程，这表明，植物对外界环境的响应是全方位、整体性的响应。2)植物对高浓度ACC胁迫的响应一方面通过负反馈调节抑制ACS6/8基因的表达来降低体内ACC的浓度，同时通过促进ACO1基因的表达使ACC转化为乙烯，并促进乙烯受体ETR2基因的表达来进一步加速乙烯信号途径的响应。而DELLA蛋白GAI则存在通过对ACS6基因的调控来降低内源乙烯的含量，进而影响下游乙烯信号的响应。3)在逆境胁迫条件下，乙烯/ACC影响了赤霉素合成代谢，但引发了对GA4基因的反馈调控，并通过提高赤霉素受体GID1B和GID1C基因的表达量缓解GA信号的传递受阻。GAI蛋白的秋累也对赤霉素的合成代谢和信号途径产生了一定的影响，激活了依赖于DELLA蛋白的负反馈途经，促使GA3ox和GA20ox基因表达量上调，同时也促进了GA受体GID1B基因表达。4)在逆境响应过程中，GAI和乙烯/ACC都存在对R基因(Resistance gene，R gene)的转录抑制和PR基因(pathogenesis-related gene，PR gene)的转录激活，并可能通过对这些基因的调控实现降低植物体内氧化胁迫水平和细胞凋亡(programmed cell death，PCD)的产生，同时提高植物对胁迫的抗性。　　 在对芯片的数据进行了初步分析后，筛选到了部分感兴趣的基因，通过部分基因所对应的T-DNA插入缺失突变体或者采取构建超表达转基因植株作为材料，对目的基因进行了初步的功能研究。并对其中一个受到ACC和GAI共调控的基因AtPNP-A进行了深入的功能分析，发现AtPNP-A在拟南芥中主要定位于一些组织的囊泡中，而利用烟草BY-2细胞发现液泡也是其主要定位的细胞器。AtPNP-A可以促进第二信使cGMP的内源合成，并且在幼苗生长发育过程中发挥着重要的作用。AtPNP-A基因的过量表达缓解Flg22对拟南芥的生长抑制作用，降低拟南芥对DC3000和DC3000(avrRpt2)的敏感性。　　 进一步对AtPNP-A下游合成产物cGMP的研究发现，cGMP在拟南芥种子萌发和幼苗发育过程中的重要作用。cGMP跨膜类似物(membrane-permeantanalog)8-Br-cGMP和环核苷磷酸二酯酶(cyclic nucleotide phosphodiesterase，PDE)的特异性抑制剂Tadalafil可以促进拟南芥的种子萌发，同时cGMP合成抑制剂LY83583(6-anilino-5，8-quinolinedione，LY)表现出对种子萌发的抑制作用。LY可以阻断GA对种子萌发的促进作用，但是同时添加8-Br-cGMP和GA可以显著缓解LY对种子萌发的抑制作用，且这种促进效果要优于单独添加8-Br-cGMP的效果。而GA合成抑制剂多效唑(paclobutrazol，PAC)可以阻断8-Br-cGMP和Tadalafil对种子萌发的促进作用。此外cGMP可以降低拟南芥对ABA的敏感性，打破ABA对拟南芥子叶展开的抑制作用。在幼苗生长发育时期，cGMP对幼苗生长的促进作用有一部分是依赖于GA信号途径实现的，此外，cGMP还存在着独立的调控途径。　　 综上所述，赤霉素和乙烯信号途径在植物逆境胁迫响应过程中通过对激素合成代谢和信号途径的调控实现两种激素途径的相互作用，同时通过R基因和PR基因的调控提高植株对胁迫的抗性。对乙烯/ACC和GAI共调控的基因AtPNP-A的功能的深入研究表明，AtPNP-A可以通过促进内源cGMP的合成，进而促进拟南芥幼苗的生长发育；AtPNP-A还可以提高拟南芥对生物胁迫的抗性。此外我们也证明了第二信使cGMP在高等植物种子萌发和幼苗发育时期的发挥着重要调控作用。