种子休眠性是高等植物在长期进化过程中形成的一系列积极适应恶劣环境的措施之一,是高等植物生存竞争过程中形成的一种趋利避害的特性。在农业育种工作中,种子休眠性可以有效防止穗发芽,减少产量损失。生长素是近年发现的诱导种子休眠作用除脱落酸之外的第二种植物激素,并且生长素信号通路的下游生长素响应因子(Auxin responsible factor,ARF)ARF10/16/17是参与其过程的重要调控因子。然而其调控种子休眠的分子机制并不清楚。本研究筛选获得了其下游调控种子休眠的关键基因DOG1,并进一步深入研究了其分子机制,取得了以下研究成果:1.通过生物信息学检索,分析获得了ARF10、ARF16、ARF17的功能结构域并通过酵母单杂交方法筛选出拟南芥ARF10、ARF16和ARF17调控种子休眠的下游基因DOG1,通过验证发现ARF7、ARF10、ARF16、ARF17、ARF19和ABI3均可与DOG1基因启动子区RY元件特异性互作,但ARF7和ARF19与DOG1启动子区RY元件互作的结合特性远低于ARF10、ARF16、ARF17、ABI3。推测ARF7和ARF19可能由于氨基酸组成差异造成其结合稳定性出现相应差异,同时推测得出DOG1可能在生长素和ABA调控种子休眠与萌发过程中均起到中枢作用,是在关键位点调控种子休眠的关键性节点基因。2.构建了基于35S启动子驱动的拟南芥DOG1、ARF10、ARF17基因超表达突变体,同时基于CRISPR/Cas9基因组定点编辑技术创制了dog1突变体,经检测均可用于后期双突变体功能研究工作。3.实时荧光定量检测了ARF7、ARF10、ARF16、ARF17、ARF19突变体材料果荚和吸胀种子中DOG1基因表达,发现只有ARF10、ARF16、ARF17突变体在果荚和吸胀种子中表达存在差异且胚胎发育较种子吸胀阶段差异更显著,ARF7、ARF19在果荚和吸胀的种子中均未检测到显著差异,推测可能不参与DOG1介导的生长素调控种子休眠的分子调控途径。4.半定量RT-PCR检测了ARF10、ARF16、ARF17超表达突变体在胚胎发育时期和吸胀萌发阶段中ABI和NCED家族基因表达模式,结果显示,突变体能够上调ABI3、ABI4、ABI5以及NCED9表达,且突变体种子休眠性和ABA敏感性结果显示,突变体均显著高于野生型,推测突变体在种子吸胀过程中可能通过促进NCED9的表达介导ABA生物合成途径,通过促进ABI3、ABI4、ABI5的表达介导了ABA信号转导途径。5.构建了DOG1启动子和RY元件突变的启动子分别驱动DOG1和GUS的突变体并经遗传学鉴定,在ARF10、ARF16、ARF17表达过量背景下能够激活且上调DOG1表达,RY元件突变后,ARF10、ARF16、ARF17对DOG1不再具有调控作用。基于上述研究结果得出拟南芥ARF10、ARF16、ARF17通过直接结合DOG1启动子区RY元件调控其表达,进而参与DOG1介导的生长素调控种子休眠与萌发的调控过程,该过程可能与脱落酸信号转导与生物合成途径相关。该结果为深入揭示生长素调控拟南芥种子休眠与萌发的分子机制提供了有力证据。