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种子是人类食物的重要来源,种子大小是影响作物产量的主要因素之一,研究调控种子大小的分子机理为我们理解种子发育和提高作物产量提供了重要的理论参考。脱落酸(ABA)作为一种重要的植物激素,能够影响贮藏蛋白的合成以及对干旱、盐胁迫耐受性,在植物的生长发育过程中发挥着重要作用。但是,人们对于ABA如何调控种子大小的分子机理却了解甚少。因此,本实验通过对拟南芥aba2突变体种子发育过程的研究,旨在揭示ABA调控种子发育进而影响种子大小的分子基础。通过对aba2突变体和Col野生型角果的长度进行测量并对单个角果内的种子总数进行统计,发现aba2突变体的角果长度比Col野生型短15.3%,并且角果内种子数目比Col野生型减少了13.3%。通过对成熟种子的大小进行观察分析,并测量种子的百粒重,发现aba2突变体的种子变大并且百粒重比野生型增重18.4%。为了观察突变体胚的细胞大小和细胞数目的变化,我们对突变体和野生型成熟胚的子叶面积以及子叶表皮细胞面积进行测量统计,结果显示,aba2突变体成熟胚的子叶面积是野生型的1.16倍,而其子叶表皮细胞面积变化不明显,这导致了突变体成熟胚的子叶细胞数目比野生型增多。比较突变体与野生型种子的发育时期发现aba2突变体胚的发育滞后于Col野生型。原位杂交实验结果显示,ABA2基因在不同发育时期的种子中均有表达,尤其在胚中的信号较强。这一结果表明ABA2基因可能主要在胚中发挥作用进而影响种子的发育。为了确定突变体表型是否是因为内源ABA水平的变化而引起的,我们检测了突变体的角果中的内源ABA水平。结果表明在突变体中内源ABA的水平是显著下降的。我们又对aba2突变体外施100μM的ABA以进一步确定ABA对突变体表型的影响。结果显示,外源施加ABA后突变体的表型恢复到与野生型几乎一致。因此,aba2突变体的表型是由于内源ABA水平的降低而造成的。为了研究ABA调控拟南芥种子发育的分子基础,我们利用qRT-PCR技术检测了种子发育相关基因的表达情况。结果显示,SHB1基因在aba2突变体角果中的表达水平明显升高,这说明ABA可能通过调节SHB1基因的表达,进而影响种子发育。对aba2shb1-L双突变体的表型观察发现,双突变体的种子比aba2突变体小,与shb1-L突变体的大小相似,由此进一步证明SHB1基因可能作用于ABA2基因的下游,两者共同调控种子的发育。