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蔗糖作为植物光合作用的产物,是植物体内碳源与能量的来源。其在调节植物生长与植物胁迫耐受中具有重要作用,而逆境(胁迫)会抑制光合作用从而影响蔗糖的供应,同时降低植物对胁迫的耐受性。因此,蔗糖转运与分布便成为植物抵御胁迫侵害中的关键。蔗糖转运蛋白是蔗糖由源叶向库组织运输的主要物质,也是调节植物生长与胁迫耐受中的重要因子。目前,已知拟南芥蔗糖转运蛋白基因家族有9个成员(AtSUCl-9),其中AtSUC9是一个具有超高亲和力的蔗糖转运蛋白,但是对其在植物体内的生物学功能却鲜有报道。本研究筛选出拟南芥AtSUC9的三个T-DNA插入的纯合突变系Atsuc9-1、Atsuc9-4和Alsuc9-5,并以其和野生型为实验材料。主要观察并测量了非生物胁迫下(盐、渗透和低温胁迫),AtSUC9突变体种子的萌发及幼苗生长情况,分析了非生物胁迫下野生型中AtSUC 9的表达量变化及AtSUC9突变体内蔗糖含量分配的变化情况。此外,我们检测了AtSUC9突变体对低糖响应基因的影响,低糖下AtSUC9突变体的生长变化、蔗糖含量分配的变化及在胁迫和低糖中的AtSUC9突变体表型变化；最后,检测了非生物胁迫下A tSUC9突变体中脱落酸(ABA)含量及外源ABA处理下,ABA诱导和胁迫响应基因的表达量变化,从而探讨了AtSUC9在植物适应非生物胁迫的作用机制。主要结果如下：1.正常条件下,AtSUC9突变体与野生型种子的初期萌发率存在差异,但是随着萌发时间的增加,萌发率基本一致。在盐、渗透和低温胁迫下,AtSUC9突变体与野生型萌发率存在明显差异,与野生型相比,AtSUC9突变体表现为萌发率显著降低。2.正常条件下,野生型和AtSUC9突变体生长情况差异不大。在盐、渗透和低温胁迫下,AtSUC9突变体与野生型生长存在明显差异。与野生型相比AtSUC9突变体主根长更短、叶面积更小,生长迟缓。3.盐、渗透和低温胁迫下,野生型地上与地下部分的AtSUC9表达量均上调。4.正常条件下,AtSUC9突变体和野生型地上部分蔗糖含量差异不大,但是AtSUC9突变体地下部分蔗糖含量显著低于野生型。在盐、渗透和低温胁迫下,野生型地下部分蔗糖含量较正常条件下显著升高；同时,AtSUC9突变体地上部分蔗糖含量显著高于野生型,AtSUC9突变体地下部分的蔗糖含量却显著低于野生型,随着胁迫浓度的增加,AtSUC9突变体与野生型地上和地下部分蔗糖含量差异更显著。5.低浓度的内源和外源蔗糖均能够特异地诱导AtSUC9表达。此外,AtSUC9的缺失影响了低糖响应基因的表达。6.低浓度外源蔗糖处理下,AtSUC9突变体种子萌发迟缓、生长受到抑制、蔗糖在AtSUC9突变体地上与地下的分布也被改变；AtSUC9突变体在无外源蔗糖的非生物胁迫培养基上几乎无法生长。7.正常条件下,AtSUC9突变体地上与地下部分的ABA含量均升高。在盐、渗透和低温胁迫下,与正常条件相比,野生型地上与地下部分的ABA含量均高于正常条件,AtSU C9突变体地上与地下部分的ABA含量均降低。8.在ABA处理下,AtSUC9突变体中ABA诱导和胁迫响应基因(SnRK2.2/2.3/2.6、 ABF2/3/4、ABI1/3/4、RD29A、KIN1、KIN2)表达受到抑制,同时AtSUC9突变体对ABA处理更敏感；而Atsuc9-1/Atabil-1双突变体对非生物胁迫比野生型更耐受。综合以上结果表明：在非生物胁迫下,蔗糖转运蛋白AtSUC9被低蔗糖特异性诱导,通过调节蔗糖分布、促进ABA积累来增加拟南芥的抗性。