李静 吴翼 弓淑芳 杨耀东

摘要赤霉素（ GA）和脫落酸（ ABA）在植物种子萌发过程中存在着拮抗作用，两者间平衡关系的变化是维持和打破种子休眠的主要调控机制。E3泛素连接酶在种子萌发过程中起到重要的调节作用。从 E3泛素连接酶的分类、作用部位和它们在种子萌发过程中参与脱落酸和赤霉素信号转导的作用机制，以及与其他基因的互作等方面展开论述，发现 E3泛素连接酶可以通过影响 GA 和 ABA信号通路成员的蛋白质活性、定位和基因互作来精确地调控 GA 和 ABA信号转导，从而影响种子休眠与萌发。此外，GA 和 ABA 都存在“解除抑制”信号传导模式，因此，今后在相关研究中可以利用 E3泛素连接酶解除 ABA对种子萌发的抑制，提高 GA对种子萌发的促进作用，达到提高出芽率，培养优质种苗的生产目的;或者在成熟种子储存过程中利用 E3泛素连接酶解除 GA对种子萌发的促进作用，维持 ABA对种子的休眠作用，延长粮食作物等的储藏期。

关键词  E3泛素连接酶;脱落酸;赤霉素;种子萌发;调控机理

中图分类号 Q786 文献标识码 A  DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2021.12.017

Review of E3 Ubiquitin Ligase Regulating GA and ABA Affecting Seed Germination

LI Jing  WU Yi  Gong  Shufang  YANG  Yaodong

（Coconut Research Institute ， CATAS/Hainan Key Laboratory of Tropical Oil Crops Biology，Wenchang， Hainan 571339，China）

Abstract  Gibberellin （GA） and abscisic acid （ABA） have antagonistic effects in the process of plant seed  germination，  and  the  change  in  the  balance  relationship  between  GA  and  ABA  is  the  main regulatory  mechanism  for  maintaining  and  breaking  seed  dormancy. E3 ubiquitin  ligases  play  an important role in regulation of seed germination. A review was made from the aspects of classification of E3 ubiquitin ligases， the role  of the  site  and the  mechanism  of their involvement  in the  signal transduction of GA and ABA during seed germination， as well as the interaction with other genes. The review  shows  that  E3 ubiquitin  ligases  can  precisely  regulate  GA  and  ABA  signal transduction  to affect  the  seed  dormancy  and  germination  by  affecting  the  protein  activity，  localization  and  gene interaction of the GA and ABA signaling pathway members. In addition， both GA and ABA have a “disinhibition” signal transduction mode. Therefore， E3 ligases can be used in related research to release the  inhibition  of ABA  in  seed  germination  and  increase the promotion role  of GA  in  seed germination to improve the germination rate for propagation of high-quality seedlings in the future . They can also be used during the storage of mature seeds to relieve the promoting effect of GA on seed  germination  and  maintain the  dormancy  effect  of ABA  on  seeds to  extend the  storage life  of seeds of food crops.

Keywords  E3 ubiquitin ligase ; gibberellin （GA）; abscisic acid （ABA）; seed germination ; regulation mechanism

种子是所有种子植物通过有性生殖繁衍后代的重要材料。种子萌发的成功与否决定着植物繁衍后代的成败，因此种子具有重要的经济价值[1-2]。种子从成熟状态到萌发状态以及随后的幼苗形成阶段经历了一个相当复杂的过程，影响种子萌发的因素也很多，包括生理生化指标、基因、蛋白质等的调控。因此，研究种子萌发机理对于指导生产具有重要的理论价值和现实意义。……