胚乳帽弱化(Endosperm cap weakening)是指种子萌发过程中,包围在胚根外围的胚乳组织由于细胞壁发生降解,机械强度下降,从而有助于胚根突破胚乳,完成萌发的过程。　　 α-阿拉伯呋喃糖苷酶(α-arabinofuranosidase,简写为ARA,EC3.2.1.55)是一种糖基水解酶,其作用是将阿拉伯单糖从含有阿拉伯糖的寡糖或多聚糖上水解下来。研究表明,莴苣(Lactuca sativa L.)种子胚乳帽细胞壁中,阿拉伯糖占中性糖总量的28.4％。因此α-阿拉伯呋喃糖苷酶很可能通过降解胚乳帽细胞壁中的阿位伯糖,在莴苣种子胚乳帽弱化过程中发挥作用。　　 在水中吸涨时,莴苣种子的萌发属于典型萌发(Typical germination),即胚乳帽发生破裂,胚根从中伸出。而在0.3%SDCC(Sodium dichloroisocyanurate,二氯异氰尿酸钠)溶液中吸涨时,莴苣种子的萌发属于非典型萌发(Atypical germination),即胚乳帽不破裂,胚乳在胚乳帽和其它部分胚乳相连接的地方破裂,完整的胚乳帽被胚根顶开到一侧。本文通过比较典型萌发和非典型萌发两种情况下,莴苣胚乳帽中的ARA在酶活性和基因表达水平上的变化,研究ARA在莴苣种子胚乳帽弱化过程中的作用,得到如下结果:　　 发现在水中吸涨的莴苣种子,胚乳帽从14 h开始破裂,到18 h时已经有超过一半种子的胚乳帽已破裂,完成了萌发过程;胚乳帽中的ARA酶活性从种子吸涨6 h时开始升高,并且在胚乳帽开始破裂前的4 h(10 h-14 h)保持较高活性。而在0.3%SDCC溶液中吸涨的莴苣种子,胚乳帽不破裂;胚乳帽中的ARA酶活性始终保持较低水平,仅相当于水中吸涨时酶活性的1/4,并且没有增加的趋势。上述结果表明,ARA酶活性的变化与莴苣种子胚乳帽弱化密切相关。　　 为了从ARA的基因表达水平阐述该酶与莴苣种子萌发过程中胚乳帽弱化的关系,本文从菊科基因组计划数据库(Compositae Genome Prodiect Database)提供的莴苣EST库中检索到与莴苣种子ARA相关的一个EST序列(序列编号为QGH4e09.yg.abl)和一个Contig序列(序列编号为QG_CA_Contig2864)。本文将QGH4e09.yg.ab1序列对应的莴苣ARA基因命名为LsARA1,将QG_CA_Contig2864序列对应的莴苣ARA基因命名为LsARA2。根据这些序列,利用软件Primer Premier5.0分别设计特异引物,克隆到了LsARA1基因的两个3端序列(分别命名为LsARAJ-long和LsARA1-short)以及LsARA2的一个3’端序列。然后根据三个3’端非保守区序列分别设计特异引物,进行荧光定量PCR分析,研究莴苣种子在水和0.3%SDCC溶液中吸涨时,胚乳帽中LsARA1和LsARA2基因表达水平的变化。结果发现:　　 莴苣种子在水中吸涨时,胚乳帽中LsARA1-long的表达量从10到18 h一直保持升高的趋势。而莴苣种子在0.3%SDCC溶液中吸涨时,胚乳帽中LsARAJ1-long的表达受到显著抑制,保持在很低的水平。LsARA1-long在胚乳帽中的表达变化与酶活性的变化基本一致。而无论在水中或0.3%SDCC溶液中吸涨时,胚乳帽中LsARA1-short的表达量都保持在很低的水平,且基因表达的变化趋势与酶活性的变化不一致。在水和0.3%SDCC溶液中吸涨时,胚乳帽中LsARA2的表达变化与LsARA1-long相似,但LsARA2的表达量更高一些。本文认为,LsARA1-long和LsARA2的表达与莴苣种子胚乳帽弱化相关,而LsARA1-short的表达则与莴苣种子胚乳帽弱化的关系不大。