种子萌发是植物生长发育最重要的阶段之一,它直接关系到植株是否能够正常进行生长发育。种子萌发受到环境因素和内部因素的影响,其中,高盐胁迫作为非生物胁迫之一能显著的抑制种子萌发,从而影响农作物产量。外援施加植物激素乙烯可以促进种子萌发,并可以缓解NaCl对种子萌发的抑制作用。1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-Amino-1-cyclopropanecarboxylic acid,ACC）是乙烯合成的前体物质,它和NaCl通过调节COP1在细胞核中的积累,影响HY5蛋白的稳定和对ABI5的调控作用,从而调控种子萌发。但是在种子萌发过程中ACC含量也受到多种因素的影响,其机制以及对种子萌发产生怎样的影响目前还鲜有报道。ACS（ACC synthase）是ACC合成途径中的关键限速酶。拟南芥种ACS家族有12个成员,在植物生长发育过程中表现出时空特异性,其中ACS5在种子萌发阶段表达量最高,且能够受盐胁迫诱导,但具体ACS5与盐胁迫以及萌发之间的关系及机制还尚未知晓。本课题组前期研究发现,在盐胁迫条件下,突变体acs5-1种子萌发较WT提前,因此本课题主要探究ACS5如何参与NaCl抑制种子萌发过程。首先在拟南芥种质资源购得功能缺失型突变体acs5-1和acs5-2种子,并创制了ACS5回补株系(ACS5/acs5-1^#1、ACS5/acs5-1^#2)、超表达转基因株系（ACS5-OE）以及ProACS5::GUS转基因株系。在NaCl处理条件下,观察ACS5的组织化学定位,发现ACS5在种子萌发阶段有大量表达,且NaCl胁迫诱导ACS5在种子萌发前期大量积累。暗示ACS5参与NaCl抑制种子萌发过程。进一步观察表型发现:正常生长条件下,WT、acs5-1和acs5-2种子萌发时间无明显差别;但NaCl处理条件下,与WT相比,acs5-1、acs5-2和ACS5-OE萌发时间提前且萌发率升高,ACS5/acs5-1^#1、ACS5/acs5-1^#2与WT表现出的相同的表型,初步说明ACS5突变后缓解了NaCl对种子萌发的抑制作用。ACC的合成前体甲硫氨酸（Methionine,Met）和S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine,SAM）的积累对种子萌发有正调控作用。检测萌发阶段的Met含量,发现acs5-1中Met和SAM的含量明显高于WT。推测这可能是盐胁迫下acs5突变体萌发较WT提前的原因之一。同时检测ACC含量,发现:与WT相比,在正常生长条件下,acs5-1中ACC含量无显著变化;但在NaCl处理条件下两天内,acs5-1中的ACC含量明显升高。为了探索ACC含量升高的原因,检测种子萌发时期,突变体acs5-1中在NaCl处理时其它ACS家族成员活性的变化,发现:在acs5-1萌发的第二天和第三天,能够与ACS5形成非活性二聚体的ACS2和ACS7转录水平较WT有显著升高。构建携带GFP标签的ACS2和ACS7载体都分别转入WT和acs5-1中,免疫印迹研究结果显示:在NaCl处理条件下,acs5-1萌发种子中ACS2和ACS7蛋白较WT中有明显积累。进一步杂交获得acs2-1 acs5-1双突变体,观察在NaCl处理条件下的表型发现,acs2-1 acs5-1双突变体的萌发时间较WT推迟明显且萌发率显著下降,说明:在种子萌发过程中,当acs5突变体中ACS2含量降低时,盐处理条件下,与WT相比,萌发时间会由原来的提前变为推迟。综上所述:NaCl处理条件下,acs5萌发较WT提前,原因可能有两个:一是acs5突变体中Met和SAM的积累高于WT;二是ACS5通过影响ACS2的mRNA水平和蛋白含量来影响acs5突变体中ACC含量,从而缓解NaCl对种子萌发的抑制作用。