种子萌发是植物生命周期中最重要的阶段之一,其对于野生植物物种的分布、栽培作物的产量和质量有着重要的影响。胚根突破胚乳和种皮通常证明种子完成萌发。种子萌发后紧接着的另一个关键发育过程是幼苗建成,在此期间幼苗将从异养状态转变为真正意义上的自养状态。因此,种子萌发及萌发后的幼苗建成对植物后续的生长发育都是所必需的过程。值得注意的是,这两个过程所需要的能量都来源于种子内部储存物质的分解。己酸二乙氨基乙醇酯(Diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)作为一种被广泛使用的人工合成植物生长调节剂,可以提高植物叶片叶绿素含量、光合速率和碳氧代谢速率。在农业生产上,DA-6已经成功应用于一些作物的生产过程,包括卷心菜(Brassica oleracea)、小白菜(Brassica campestris)、棉花(Gossypium spp)、番茄(Lycopersicon esculentum)、大豆(Glycine max)和玉米(Zea mays)等。然而,到目前为止,关于DA-6在种子科学中应用的信息却很少,特别是关于种子萌发和老化大豆种子萌发及早期幼苗建成的研究。与禾谷类作物种子相比,油料作物大豆的种子具有更高含量的三酰甘油和脂肪酸。在大豆种子储存期间,这些生物大分子极易被氧化,这将显著缩短大豆种子寿命并降低其萌发能力。本研究以重要油料作物大豆为实验材料,通过植物生理学、生物化学和分子生物学等研究手段,深入探讨了DA-6对老化大豆种子萌发过程的调控机制,重点研究了在此过程中各类能量物质的代谢与转化;揭示了DA-6促进老化大豆种子萌发及幼苗建成过程的生理及分子机制,并深入讨论了其生产应用价值。现将本研究主要结果叙述如下。(1)实验室内和田间盆栽表型分析结果发现,DA-6处理显著提高了自然和人工老化后的大豆种子的萌发率和幼苗建成率;但其对新收获的大豆种子(Fresh seeds)的萌发和幼苗建成并没有显著的影响。(2)生理分析表明,在吸涨过程中,经过DA-6处理的老化大豆种子,多种脂肪酸的含量均高于未经过DA-6处理的老化种子。同时,其内部可溶性糖、蔗糖和果糖的含量均显著增加。此外,与未经过DA-6处理的老化种子相比,经过DA-6处理的老化大豆种子中,其蔗糖转化酶(催化蔗糖水解形成果糖和葡萄糖的关键限速酶)的活性极显著增加。(3)进一步通过RT-qPCR分析发现,经过DA-6处理的老化大豆种子在吸涨的过程中,参与三酰甘油分解过程中的几个关键基因(如GmSDP1、GmSDP6、GmACX2、GmPCK1、GmMFP2、GmMDAR4和GmCOMATOSE等)的转录水平均显著高于未经过DA-6处理的老化大豆种子。综合以上结果表明,DA-6具有提高三酰甘油水解为脂肪酸进而转化为糖的能力,能够为老化大豆种子的萌发及幼苗建成过程提供充足的能量,进而促进其萌发和幼苗建成。同时,本研究也表明老化的大豆种子萌发能力下降或不能萌发,并非由于种子内部缺乏储存的能量,而是在种子老化的过程中,三酰甘油向脂肪酸的分解过程严重受阻,不能为种子萌发提供蔗糖等可直接利用的能量形式。