植物激素ABA调控种子发育与萌发的研究进展.docx

综述刘一灵等：植物激素ABA调控种子发育与萌发的研究进展·综述·植物激素ABA调控种子发育与萌发的研究进展刘一灵1。 李振华2。刘仁祥1 (1．贵州大学贵州省烟草品质研究重点实验室，贵阳550025；2．贵州省烟草科学研究院， 贵阳550081)The Research of ABA Regulation in Seed Development and GenninationLIU Yi-H呜1，LI Zhen-h岫2，LIU R柚-嫡an91摘要：种子发育始于受精卵止于脱水，种子萌发始于吸水止于 事件。从分子生物学层面来说，胚生长主要受胚乳的 胚根突破胚乳和种皮，ABA几乎参与了所有上述的过程。在胚 抑制，种皮破裂更像是一个自发性的脱落的物理过程， 胎形成早期和储藏物积累阶段，种子中ABA合成基因非常活 而胚乳破裂受基因和蛋白的调控。靶基因BGlu I时跃，在储藏物积累阶段种子中ABA含量已经很高。在种子脱 空特异性表达调控烟草种子胚乳∞’刊和番茄种子胚乳水阶段，种子中ABA含量降低且ABA的合成与分解代谢基因帽¨。细胞破裂。也被钝化。在整个种子萌发过程中，ABA分解代谢基因均非常激素作为种子萌发的信号物质，浓度极小甚至趋活跃，这可能是因为种子萌发阶段需要较低水平的ABA含量于0时对种子萌发仍然具有深远的意义。它们是细或者信号。另外，ABA调控种子发育与萌发时往往与其他激素存在交互作用，其中ABA和GAs的交互作用是核心通路。 胞、组织和器官问的信号使者。目前，作用于种子萌发关键词： ABA；新陈代谢；种子发育；种子萌发 的植物激素有脱落酸、赤霉素、乙烯、油菜素内酯中图分类号：s 330．2 文献标志码：A (BR)、生长素(Aux)和细胞分裂素(cTK)、茉莉酸、文章编号：1001—4705(2014)10瑚47—04 水杨酸、氧化脂类等。GA，ETH，BR对于种子萌发起种子发育始于受精卵，止于脱水，中间经历形态建促进作用，而ABA起到抑制作用，ABA与他们存在拮抗效应。近来，越来越多的观点认为ABA／GAs的阈 成(morl)hogenesis)，储藏物积累(resenre accumula．值范围调控种子的萌发和休眠∽“1。，超过阈值上线种tion)，成熟脱水(matumtion drying)等几个阶段¨j。在子休眠，低于阈值下线种子萌发。 形态建成期，种子的胚、胚乳及种皮附属物逐步形成；在储藏物积累期，种子中的蛋白、脂肪、淀粉、糖类等同 1 ABA代谢与种子发育化物不断地积累和转换。最新研究表明，种子成熟脱1．1ABA代谢与胚胎形成 水不仅仅是一个简单的水分散失的过程，更重要的是通过ABA缺陷突变体研究表明，ABA在种子胚 它还涉及到基因表达和蛋白代谢。种子脱水在分子生发育过程中具有双重作用。在胚胎形成早期，ABA阻 物学层面更像是一个“开关”，是种子发育的终点，同止种子流产和促进胚生长¨2’”J。相反，在胚胎发育晚 时也是种子萌发的起点心，3 J，脱水阶段实质上已经在 期，当胚胎种子激素水平达到一定水平时，ABA通过 为种子萌发做准备工作。拮抗GA的效应来阻止种子胚继续生长，从而导致穗种子萌发是指种子吸水膨胀，胚重新恢复生长，胚萌¨4’15o。近来，研究表明FUS 3转录因子阻止种子穗 根突破胚乳和种皮的一个连续性事件H5j，在种子吸萌是通过上调ABA的合成和下调GA的合成¨617]。胀后，胚根伸长区细胞分裂对于种子萌发并不是必需 另外知3缺陷突变体在胚胎生长停滞阶段，母体遗的，而该区域细胞的伸长生长是种子萌发所必需的。 传的ABA也能阻止种子穗萌¨4。。寻找ABA代谢中 其中，胚是种子萌发的“发动机”，而胚乳和种皮是主 其他的影响胚胎形成的突变体可能成为今后的研究 要障碍物，胚生长与胚乳和种皮的限制是一对对立性 方向。尽管在胚胎形成早期，ABA的含量很低，但ABA 收稿日期：2014—04—29 的合成通路却是非常活跃的。在拟南芥幼胚中可以检 基金项目：贵州省烟草专卖局(公司)项目“贵州烤烟新品种杂种优势利 测到AtzEP，A￡』7＼，C肋l 5 and mⅣcED 6的转录。在母体用选育研究”(黔烟科[2011]02号)。作者简介：刘一灵(1985一)，女，助理实验师，硕士，主要从事烟草分子 组织中，在种皮中检测到AtzEP的表达，在珠柄中检生物学研究；E—mail：liuyilin90811@sina．cn。通讯作者：刘仁祥(197l一)，男，教授，硕士生导师，主要从事烟草遗传 测到AfⅣC肋3 and A以鲋2的表达，在刚受精的胚珠育种研究；E—mail：a盯．玎【liu@gzu．edu．cn。珠心中检测到A￡Ⅳ凹D 5 and A￡ⅣC肋6的表达‘12，18]。·47．万方