高等植物种子积累大量的储藏蛋白质,为种子萌发提供氮源。在种子成熟过程中,种子储藏蛋白质(SSP)以前体形式在粗面内质网(rER)大量合成,通过囊泡运输转运到蛋白质储藏型液泡(PSV)中,在PSV中被加工成成熟形式储存起来。我们前期研究发现,拟南芥MAG2复合体定位在内质网上,在高尔基体到内质网逆向运输过程中运输囊泡在内质网膜上的拴留步骤发挥重要功能。MAG2复合体包含四个亚基,MAG2、MIP1、MIP2和MIP3。这些亚基的缺失突变体种子细胞的囊泡运输受阻,导致ER腔内积累大量的SSP前体,并引起ER stress。种子发育过程中,ABA信号通路和其他转录因子起关键调控作用。本研究以MAG2复合体亚基缺失突变体mip2-1、mag2-1、mip3-1单突变体和mag2-lmip3-1、mip2-1mip3-1双突变体以及ABA信号通路缺陷突变体abi5-7、pyl112458、snrk2.2/23/2.6、aba2-1为实验材料,初步探讨了种子成熟、休眠和萌发过程中ER-Golgi间囊泡运输与ABA信号通路之间的相关性。首先,通过对MAG2复合体亚基缺失单、双突变体生长发育过程的表型观察发现,突变体有幼苗的根长短、植物体株高矮、抽苔晚、果荚短小、种子小等缺陷,说明MAG2复合体亚基缺失影响植物的生长发育。在双突变体中,SSP前体积累比单突变体多,囊泡运输受阻更为严重。单突变体和双突变体种子总蛋白含量都较野生型种子低,且品质下降。而且伴随着储存时间的增长,单突变体和双突变体种子的发芽率都较野生型种子降低得快,双突变体种子的发芽率降低更为显著,说明囊泡运输的效率影响种子储藏蛋白质的品质,进而影响种子的寿命。其次,在ABA和盐处理条件下,单突变体和双突变体的发芽率都较野生型降低得更快,双突变体的发芽率更是大幅下降,说明囊泡运输缺失突变体对ABA和盐胁迫敏感。囊泡运输突变体中,ABA信号通路调控因子ABI3、ABI4和ABI5和转录因子WRKY40、WRKY41和WRKY6,以及调控储藏物质积累的转录因子FUS3、LEC2、LEC1和ABI3的表达水平降低,这说明囊泡运输缺陷影响ABA信号通路。另一方面,ABA信号通路突变体中,MIP1、MIP2、MAG2的蛋白含量变化明显,种子储藏蛋白质前体异常升高,并且随着贮藏时间的延长,种子的萌发率均呈下降趋势,说明ABA信号通路缺陷影响囊泡运输和种子活力。酵母双杂交结果显示SnRK2.2/2.6与MAG2有直接的相互作用,暗示ABA信号通路与ER-Golgi间囊泡运输途径存在密切联系,这还需要进一步研究进行解析。本研究初步阐述MAG2拴留复合体调控的囊泡运输与ABA信号途径存在相关性,为揭示种子成熟、休眠和萌发过程中ABA信号途径与囊泡运输的相互作用分子机制提供线索。