植物生长是一个涉及众多外界环境因素和生物体内众多基因表达的复杂过程。在复杂多变的自然环境中,植物的生长经常会受到多种环境因素胁迫,如干旱、高/低温、紫外线以及盐等非生物胁迫;真菌、细菌、病虫害及植物竞争性生长等生物胁迫。在真核生物中,应对氨基酸饥饿,生物体内主要有GCN(general control non-derepressible)系统相关蛋白参与的调控机制来响应胁迫。例如,在酵母细胞中,当氨基酸缺乏时,空载t RNA大量积聚,随后,进入核糖体A位与GCN2相结合,在核糖体上的GCN1-GCN20复合体激活e IF2α的激酶GCN2;GCN2磷酸化翻译起始因子e IF2α,调控蛋白质的合成。在拟南芥中,也存在与酵母蛋白质同源关系较近的GCN系统,来参与蛋白质翻译的调节过程。其中,拟南芥中的At GCN20与酵母细胞中GCN20具有较高的同源性,先前对酵母中GCN20的研究成果能够对拟南芥中At GCN20的研究提供参考。我们在拟南芥gcn20突变体中分别过表达拟南芥At GCN20和酵母GCN20,并获得了转基因植株。通过后续实验论证,在低温处理条件下gcn20突变体幼苗叶心发黄;除此之外,我们观察到生长4周左右的gcn20突变体幼苗的叶片发黄。同时,我们通过不同条件脱落酸(Abscisic Acid,ABA)、高盐、渗透和氨基酸饥饿等处理gcn20突变体种子时发现,相比较野生型拟南芥,突变体种子的萌发率显著降低;当在gcn20背景下过表达At GCN20后,回复突变体种子的萌发率恢复至野生型水平。综上所述,At GCN20可能通过参与蛋白质翻译起始途径来应答各种胁迫,最终促进种子的萌发。