植物在遇到不良环境影响时，会引起系列胁迫响应相关基因的表达改变，这一程称为胁迫响应。而胁迫相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰（DNA分子上连入甲基基团）密切相关。为研究植物种子萌发过程中的胁迫响应机制，科研人员进行了相关研究。

（1）ABA是一种植物激素，对植物生命活动起

调节

调节

作用。当植物处于胁迫状态时，体内ABA含量会升高，ABA处理可模拟外界不良环境，使植物产生胁迫响应。
（2）研究发现，拟南芥R基因编码的D酶能够切除某些基因启动子区DNA分子上的甲基基团，即DNA去甲基化，从而改变染色质结构，使

RNA聚合酶

RNA聚合酶

能够与该部分启动子结合，从而开启相关基因的转录。
①科研人员以R基因突变体及野生型拟南芥种子为材料，用不同浓度ABA进行处理，统计种子萌发率，所得实验结果如图1所示。实验结果显示，

ABA浓度为0.9、1.2μM时，突变体种子萌发率较野生型明显降低

ABA浓度为0.9、1.2μM时，突变体种子萌发率较野生型明显降低

，推测R基因突变体由于D酶活性丧失，种子萌发对较高浓度的ABA胁迫更加敏感，可能与胁迫响应基因启动子的甲基化程度有关。甲基化程度影响了植物对ABA的响应。
②研究发现NIC基因是胁迫条件下种子萌发所需的关键基因之一。科研人员检测了1.2μMABA处理后，拟南芥R基因突变体及野生型种子中NIC基因启动子不同区域的DNA甲基化程度，结果如图2所示。
（注：图中甲基化程度用数字表示，绝对值越大，表明甲基化程度越高。DNA中一条单链的甲基化程度用0～1表示，另一条用-1～0表示。）
图2结果显示，突变体NIC基因启动子的A、D区域

甲基化程度显著高于野生型

甲基化程度显著高于野生型

。
③结合上述研究，推测在种子萌发过程中，R基因突变体由于

缺失R基因，D酶活性丧失，不能去除NIC基因的启动子区的甲基化，导致NIC基因不能转录（转录降低）

缺失R基因，D酶活性丧失，不能去除NIC基因的启动子区的甲基化，导致NIC基因不能转录（转录降低）

，因此对ABA胁迫更加敏感。
（4）科研人员进一步选取不同拟南芥种子为材料验证了上述推测。
①实验处理及结果如表所示，请选择a～f中的种子填入Ⅰ～Ⅲ处，在Ⅳ、V处填写正确的ABA处理浓度，选择检测指标g、h填入Ⅵ处。

组别	种子	ABA浓度（µM）	检测指标	萌发率
1组	Ⅰ a a	Ⅳ 1.2 1.2	Ⅵ g g	80%
2组	Ⅱ b b	1.2		10%
3组	Ⅲ d d	V 1.2 1.2		65%

种子类型：
a.野生型
b.R基因突变体
c.NIC基因突变体
d.基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因
e.野生型中转入含无甲基化修饰启动子的NIC基因
f.NIC基因突变体中转入含无甲基化修饰启动子的R基因检测指标
g.NIC基因转录的mRNA
h.R基因转录的mRNA
②请解释表中各组实验的萌发率结果：

R基因广泛影响胁迫相关基因的表达，ABA处理下萌发率低于野生型；转入持续表达的NIC基因，能部分回补ABA敏感萌发表型，由于胁迫应答相关基因很多，但仍有许多基因功能没有得到回补

R基因广泛影响胁迫相关基因的表达，ABA处理下萌发率低于野生型；转入持续表达的NIC基因，能部分回补ABA敏感萌发表型，由于胁迫应答相关基因很多，但仍有许多基因功能没有得到回补

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