1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
种子萌发是指有活力的种子在适应的环境条件下，快速吸水，恢复代谢，胚根开始伸长，进而形成完整的幼苗过程。一般而言，种子萌发可以分为吸胀、萌发和幼苗建成三个阶段。研究表明：在吸胀期，种子快速吸水，代谢开始加强，生物大分子和细胞器活化修复，进入转折点；在萌发期，种子内水分保持平衡，合成大量的mRNA，调节GA、ABA及IAA等重要激素含量，刺激细胞分裂，胚根尖端就突破种皮外伸；在成苗期，种子再次加速吸水，胚根开始显著加快伸长，胚根、胚芽伸出种皮形成根和芽，最终发育成完整的幼苗。水稻是我国重要的粮食作物之一，其种子萌发活力高低直接影响水稻幼苗强弱，对水稻产量具有决定性作用。因此，通过研究水稻种子萌发机理，提高水稻种子活力，具有重要的应用价值。
水稻种子萌发是极为复杂的性状，其活力受到各种环境因素的影响。在沿海地区，我国水稻产量严重受到盐害的影响，导致产量显著下降。2005年，Ren等了克隆了第一个苗期耐盐基因，命名为SKC1，在盐胁迫下其可以维持K 稳态。随后，Fujino等(2008)成功克隆了低温萌发基因qLTG3-1，该基因可能通过调节组织的细胞液泡化，从而引起这些组织的松弛而提高种子在低温下的发芽势，对盐和干旱胁迫都具有调节作用，表现为一因多效功能。Li等(2010)蛋白组学研究发现ABA可以提高水稻幼苗耐盐性，说明ABA参与了水稻萌发耐盐途径。OsPIP1;1是水稻根叶中最丰富的水孔蛋白之一，在水通道中具有重要作用，Liu等(2013)研究表明适中表达可提高水稻耐盐性、根的渗透性和种子萌发速率，从而提高水稻产量。然而，水稻种子萌发机理仍有很多不清楚，有待进一步研究。
前期工作中，本研究利用高耐盐粳稻品种韭菜青，通过150mM 盐胁迫下双向电泳技术筛选获得表达显著差异蛋白，结果表明，在种子吸胀期和萌发期，分别检测60个和59个差异表达蛋白点（差异倍数1.5，P0.05）。进一步对差异倍数大于2的蛋白进行质谱鉴定，成功鉴定出19个蛋白点。其中，蛋白点488，盐胁迫下萌发过程中表达量下调2.38倍。该基因为Os11g0142500（命名为IPMS11），其编码α-异丙基苹果酸合酶B（α-IPMS），包含外显子和内含子。α-异丙基苹果酸合酶（IPMS）是微生物亮氨酸和异撷氨酸合成途径中起催化作用的第一个酶，该酶不仅催化α-酮异戊酸生成α-异丙基苹果酸，并且α-酮丁酸也是它的催化底物。
2. 研究的基本内容和问题
本研究利用α-异丙基苹果酸合酶基因的突变体研究α-异丙基苹果酸合酶基因在种子萌发过程中的作用.同时，通过酵母双杂、转录组分析以及测定与种子萌发过程相关基因的表达等实验阐明α-异丙基苹果酸合酶基因在种子萌发过程中的调控机制，从而阐明其分子机理，为以后水稻育种中提供理论基础。
3. 研究的方法与方案
我们的实验思路及内容包括以下几个方面：
1、 突变体的纯合验证
2、 突变体种子在盐胁迫条件下萌发表型鉴定
4. 研究创新点
α-异丙基苹果酸合酶基因只有在微生物中报道过，在植物中很少被研究，在水稻中目前也未有关于该基因功能的任何报道，其调控机理尚不明确。
5. 研究计划与进展
一般情况下，种子的萌发与种子的吸水和α-淀粉酶的活性有密切的联系。通过比较突变体和野生型材料萌发过程吸水和α-淀粉酶活性差异，来确定IPMS基因是否与种子吸水速度和α-淀粉酶活性有关，从而影响了种子在盐胁迫下活力的差异。此外，IPMS基因在微生物中是亮氨酸合成途径上的限速酶，因此，通过对亮氨酸合成途径相关基因的表达分析，确定是否在植物体中该基因与亮氨酸合成相关。
预期进展：
2014年9月：突变体的纯合验证
2014年10-11月：突变体种子在盐胁迫条件下萌发表型鉴定
