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摘要
种子萌发是植物进入营养生长阶段的关键性环节，在水稻（Oryza sativa L.）种子萌发过程中，糊粉层会合成并分泌一系列的酸性水解酶（如α-淀粉酶、蛋白酶）用于降解胚乳中的贮藏物质，为水稻幼苗生长提供营养。水稻种子贮藏蛋白的降解离不开蛋白酶体及蛋白酶的作用。为探究26S蛋白酶体、20S蛋白酶体及其亚基PBA1参与GA对萌发水稻种子糊粉层中贮藏蛋白的调节过程，本研究以水稻杂交种“特优128”为试验材料，通过采用酶联免疫吸附技术、实时荧光定量PCR技术等方法，检测26S蛋白酶体、20S蛋白酶体及PBA1的活性和OsPBA1转录水平，以及总蛋白含量的变化。结果表明：GA明显促进糊粉层细胞中贮藏蛋白的降解，加快水稻种子的萌发；而在GA合成受阻时，糊粉层细胞中贮藏蛋白的降解进程延缓，从而延迟水稻种子的萌发。正常培养条件下，水稻种子糊粉层中26S蛋白酶体活性和20S蛋白酶体活性的峰值分别出现在6 d和7 d，而OsPBA1表达水平及PBA1活性则在5 d和8 d均呈现峰值。进一步研究表明，GA可以诱导PBA1、20S蛋白酶体及26S蛋白酶体的活性，从而加快种子萌发的进程；而26S蛋白酶体活性抑制剂MG132处理下，抑制了萌发水稻种子的生长，但提高了20S蛋白酶体和PBA1的活性。以上研究初步揭示了26S蛋白酶体在GA调节水稻种子糊粉层贮藏蛋白降解中的作用及其对种子萌发的影响。
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单位海南大学; 生命科学学院
