拟南芥种子休眠突变体rdo3的克隆和功能分析

种子休眠和萌发是关乎植物生存和作物高产稳产的重要性状，目前对其调控的分子机理还了解较少。该项目拟通过对种子休眠特异性突变体rdo3的鉴定和功能分析，探讨植物调控种子休眠和萌发的分子机制。已有的遗传研究发现种子休眠突变体rdo3可能与植物激素调控种子休眠和萌发相关。因此，该项目也结合已有的突变体如aba1,etr1,ga1等，综合运用生理生化，分子遗传和转录组学等现代生物技术手段对基因 RDO3在植物调控休眠和萌发的分子网络中的位置进行全面深入的比较研究，以期丰富植物调控种子休眠的分子机制，服务于农业生产实践。

种子休眠是植物适应环境进化而来的重要生态性状，也是农业生产上重要的农艺性状，与穗发芽灾害密切相关，目前对种子休眠的分子机理还了解较少。按照项目要求，我们自2011年1月到2013年12月对种子休眠突变体rdo3进行了克隆和功能研究，进展顺利，取得以下几方面结果：（1）图位克隆了拟南芥种子休眠突变体rdo3，发现RDO3是植物激素乙烯途径中关键受体因子ETR1。（2）生理分析发现rdo3突变体相对互补株系和野生型对乙烯处理三重反应更敏感，说明RDO3通过影响乙烯信号途径调控种子休眠。（3）RNA-seq转录组分析发现RDO3功能丧失能够改变乙烯信号途径大量基因的转录，如MKK9、MPK14和DOG1等，其中MKK9和MPK14表达上调，DOG1表达下调。MKK9和MPK14过表达株系也具有明显的种子休眠与萌发表型，并且过表达株系的种子萌发对ABA的敏感性发生改变，暗示它们可能参与了乙烯和ABA途径交互作用影响种子休眠。此外，由于SNL1和SNL2也通过乙烯途径参与种子休眠调控，我们对SNLs和RDO3(ETR1)遗传关系进行了分析，结果已经在Plant Cell（2013 25: 149–166）发表。