东北红豆杉是一种重要的药用植物,有极高的经济价值。此物种目前濒临灭绝,急需保护。因此,研究东北红豆杉种子休眠机制,建立快速催芽技术,不仅具有经济意义,更具有生态意义。本课题针对种子发育阶段进行了形态学和生理学的研究,并进行植物生长调节剂处理,以探讨红豆杉种子深度休眠的成因。同时,对休眠形成后的种子后熟处理阶段进行了形态学,生态学以及蛋白组学方面的研究。并通过多种方法筛选,建立了高效稳定的催芽方法。主要研究结果如下：1.红豆杉种子发育初期,种子体积迅速增大,此时种子中主要为水分,营养物质中糖含量最高,内源激素赤霉素(GA, Gibberellic Acid)水平高于脱落酸(ABA, Abscisic acid)。至种子发育中期,ABA的大量合成促进种子脱水成熟,此时糖含量持续下降,而蛋白质和脂肪酸含量增加。至种子成熟时,种皮由青色变为褐色,质地致密坚硬,内源ABA和GA水平均降至最低,主要营养物质为蛋白质和脂肪酸。2.使用ABA以及ABA合成抑制剂氟啶酮对红豆杉发育中的种子进行处理,发现在8WAP(weeks after pollination,受精后周数)以及10WAP,种子对ABA的敏感度较高。在假果皮形成期涂布氟啶酮可以导致种子脱水障碍以及限制种胚的发育。而在假果皮发育完全期涂布ABA则使得种子的休眠程度减轻,并在收获后表现出较快的裂口速度,达到40%的裂口率,显著高于对照。3.通过减轻种子的种皮障碍可以解除休眠。在对比不同处理的效果后,建立了稳定有效的种子休眠解除技术：使用2.3mol/L的硫酸溶液拌种1h,清水冲洗后自然风干,在黑暗条件下进行变温-低温层积处理,180d后可得到80%左右的发芽率。层积处理条件为：变温层积90d,20℃/10℃(16h/8h)；低温层积90d,4℃。4.利用同位素标记(iTRAQ)串联质谱的方法,对种子休眠解除中的5个关键时间点进行了差异蛋白组学分析,得到了77个差异蛋白。其中经过蛋白序列检索和KEGG通路分析,发现种子休眠解除与能量代谢有着紧密联系,当种子萌发启动时,能量代谢强度快速增加,MAPK信号传导减弱。而与激素相关的蛋白差异较小,可能在红豆杉种子中,激素抑制萌发的作用小于机械约束。