高等植物的种子储存大量的储藏蛋白质,为种子的萌发和幼苗的初期生长提供必要的N源和C源。种子储藏蛋白质首先在粗面内质网以前体的形式合成,经过多条途径运输至液泡转变为成熟形式。种子储藏蛋白质的运输主要通过膜泡运输完成,包括运输囊泡的出芽、定向移动、拴留、锚定和膜融合等过程。研究种子储藏蛋白质转运过程中相关因子的功能对了解膜泡运输机制、了解种子储藏蛋白质的品质和质量的影响因素具有重要意义,为以改善和提高种子储藏蛋白质品质为目的的分子育种奠定理论基础。SNARE蛋白包括Qa-、Qb-、Qc-和R-SNARE,它们形成的SNARE复合体直接介导了膜融合过程,在膜融合过程中发挥着重要作用。其中Qa-SNARE最为重要,它对于SNARE复合体的形成以及稳定性起着决定性作用。酵母细胞中,位于高尔基体上的Qa-SNARE蛋白Sed5p与其他的SNARE相互作用,形成SNARE复合体调节内质网和高尔基体之间的膜泡运输过程。而在拟南芥中,高尔基体上的Qa-SNARE蛋白还不清楚。根据氨基酸同源性分析预测,AtSed5可能是AtSYP3家族,包括AtSYP31和AtSYP32,但其生物学功能尚不明朗。本研究以拟南芥AtSYP3家族成员AtSYP31和AtSYP32为研究对象,利用分子生物学等手段进行分析检测。证实AtSYP31和AtSYP32均定位在高尔基体上;通过对AtSYP31和AtSYP32的突变体和转基因植物进行分析发现,AtSYP31基因缺失或者过表达均导致种子储藏蛋白质以12S前体的形式异常蓄积,阻碍种子储藏蛋白质的正常运输过程,但AtSYP32基因的缺失或者过表达并不会造成前体的异常蓄积。AtSYP31基因缺失对植物幼苗的初期生长有抑制作用,但对后期的生长具有一定程度的促进作用;AtSYP31基因过表达则对植物整个生长过程起促进作用。AtSYP32也在植物的整个生长发育过程中起着重要的调控作用,AtSYP32基因突变影响胚胎的发育,导致纯合体无法形成;AtSYP32基因表达量下调导致植物异常生长,而AtSYP32基因过表达则对植物的初期生长有一定的抑制作用。虽然我们对AtSYP31和AtSYP32的功能有了初步了解,但是到底哪一个是Qa-SNARE,还需要深入的分析加以探究。