盐胁迫严重抑制种子的萌发,对植物生长发育产生不可逆的影响。尿素代谢途径关键酶-脲酶在种子萌发期起着非常重要的作用。因此,探究尿素代谢途径和盐胁迫对种子萌发和苗期生长的生理调控机制具有重要的生物学意义。1.利用转录组测序技术分析尿素代谢途径相关基因缺失突变体aturease、atdur3,共获得8个差异表达基因,qRT-PCR结果表明,8个差异表达基因对盐胁迫均有强烈的应答,其基因表达量均有明显的变化。2.通过 Arabidopsis Biological Research Center(ABRC)获得 8 个差异表达基因缺失突变体,盐胁迫下观察其种子萌发和苗期生长,结果发现,高盐胁迫显著抑制atgrp9缺失突变体种子萌发和苗期生长。3.进一步通过杂交获得atgrp9aturease纯合双突变体,在盐胁迫处理下,与atgrp9突变体相比,atgrp9aturease可以明显提高盐胁迫对植株生长的抑制作用,并且atgrp9aturease体内NH4+含量积累显著低于atgrp9,结果表明:阻断尿素代谢减少NH4+的产生可以在一定程度上缓解高盐胁迫对atgrp9突变体的抑制作用,促进植物幼苗的生长。4.sos1和sos3突变体对盐分极为敏感,在130 mM NaCl处理下种子基本不萌发,然而通过向盐胁迫培养基中外源添加脲酶抑制剂PPD,随着PPD浓度的不断增加,sos1和sos3对高盐胁迫的耐受性明显提高。此外,通过杂交获得sos3aturease双突变体,分析其在盐胁迫处理下的长势,结果显示:与sos3突变体相比,sos3aturease双突变体具有明显的耐盐性,且体内NH4+含量显著性降低,以上这些结果表明,尿素代谢途径参与并影响盐逆境胁迫下的种子萌发和苗期生长过程。