摘要
水稻（OryzasativaL.），属于禾本科，为一种单子叶的模式植物。距今10000年前，水稻作为食物就被发现。随着人口压力的增大和基本农田面积的缩减，提高水稻产量和品质以满足粮食进口的缺口，作为研究水稻方向中的重中之重。据报道，利用各种生物学手段，培养高产、优产、高抗性的水稻品种，是目前最为经济和有效的方法之一。本文将从OsNAC2为研究目标，挖掘OsNAC2调控水稻种子萌发和幼苗建成的分子机制，旨在培育优良高产的水稻品种。 种子萌发和幼苗建立是植物生长的前提条件。当该过程遭受到破坏时，植物的生长发育延缓，导致产量下降；同时，在体内也会受赤霉素（GA）、乙烯（ETH）和脱落酸（ABA）等多种植物激素的拮抗调控。在拟南芥中，植物激素调控种子萌发和幼苗生长的研究较为透彻。但是，在水稻种子和幼苗发育过程中，植物激素及其上游转录因子调控的相互作用尚不清楚。 在本文中，研究发现一个水稻NAC转录因子OsNAC2，OsNAC2过表达可以增强水稻幼苗根系和芽对乙烯的敏感性。进一步的研究发现，OsNAC2可以直接结合在OsACO和OsACO3的启动子上并激活其表达，促进乙烯的合成，导致延迟水稻幼苗建成。其次，OsNAC2可以结合在ABA代谢相关基因的启动子上，通过ABA信号途径抑制水稻种子的萌发和胚芽鞘的伸长，而不是通过乙烯和GA的途径。随后的研究表明，在萌发期和幼苗期，OsNAC2可以结合在OsNCED3、OsZEP1和OsABA8ox1基因的启动子上，增强ABA的合成，抑制种子的萌发和胚芽鞘的伸长。但是，OsNAC2对下游靶基因的调控具有时间依赖性，在苗期与OsKO2的启动子结合，而在萌发期不结合。综上所述，本文的发现丰富了乙烯、ABA和GA在水稻种子萌发和幼苗建成中的调控网络，并揭示了转录因子在调控不同的下游靶标基因的差异。
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