植物在遇到不良環境影響時，會引起系列脅迫響應相關基因的表達改變，這一程稱為脅迫響應。而脅迫相關基因的轉錄與其啟動子區DNA分子的甲基化修飾（DNA分子上連入甲基基團）密切相關。為研究植物種子萌發過程中的脅迫響應機制，科研人員進行了相關研究。

（1）ABA是一種植物激素，對植物生命活動起

調節

調節

作用。當植物處于脅迫狀態時，體內ABA含量會升高，ABA處理可模擬外界不良環境，使植物產生脅迫響應。
（2）研究發現，擬南芥R基因編碼的D酶能夠切除某些基因啟動子區DNA分子上的甲基基團，即DNA去甲基化，從而改變染色質結構，使

RNA聚合酶

RNA聚合酶

能夠與該部分啟動子結合，從而開啟相關基因的轉錄。
①科研人員以R基因突變體及野生型擬南芥種子為材料，用不同濃度ABA進行處理，統計種子萌發率，所得實驗結果如圖1所示。實驗結果顯示，

ABA濃度為0.9、1.2μM時，突變體種子萌發率較野生型明顯降低

ABA濃度為0.9、1.2μM時，突變體種子萌發率較野生型明顯降低

，推測R基因突變體由于D酶活性喪失，種子萌發對較高濃度的ABA脅迫更加敏感，可能與脅迫響應基因啟動子的甲基化程度有關。甲基化程度影響了植物對ABA的響應。
②研究發現NIC基因是脅迫條件下種子萌發所需的關鍵基因之一。科研人員檢測了1.2μMABA處理后，擬南芥R基因突變體及野生型種子中NIC基因啟動子不同區域的DNA甲基化程度，結果如圖2所示。
（注：圖中甲基化程度用數字表示，絕對值越大，表明甲基化程度越高。DNA中一條單鏈的甲基化程度用0～1表示，另一條用-1～0表示。）
圖2結果顯示，突變體NIC基因啟動子的A、D區域

甲基化程度顯著高于野生型

甲基化程度顯著高于野生型

。
③結合上述研究，推測在種子萌發過程中，R基因突變體由于

缺失R基因，D酶活性喪失，不能去除NIC基因的啟動子區的甲基化，導致NIC基因不能轉錄（轉錄降低）

缺失R基因，D酶活性喪失，不能去除NIC基因的啟動子區的甲基化，導致NIC基因不能轉錄（轉錄降低）

，因此對ABA脅迫更加敏感。
（4）科研人員進一步選取不同擬南芥種子為材料驗證了上述推測。
①實驗處理及結果如表所示，請選擇a～f中的種子填入Ⅰ～Ⅲ處，在Ⅳ、V處填寫正確的ABA處理濃度，選擇檢測指標g、h填入Ⅵ處。

組別	種子	ABA濃度（μM）	檢測指標	萌發率
1組	Ⅰ a a	Ⅳ 1.2 1.2	Ⅵ g g	80%
2組	Ⅱ b b	1.2		10%
3組	Ⅲ d d	V 1.2 1.2		65%

種子類型：
a.野生型
b.R基因突變體
c.NIC基因突變體
d.基因突變體中轉入含無甲基化修飾啟動子的NIC基因
e.野生型中轉入含無甲基化修飾啟動子的NIC基因
f.NIC基因突變體中轉入含無甲基化修飾啟動子的R基因檢測指標
g.NIC基因轉錄的mRNA
h.R基因轉錄的mRNA
②請解釋表中各組實驗的萌發率結果：

R基因廣泛影響脅迫相關基因的表達，ABA處理下萌發率低于野生型；轉入持續表達的NIC基因，能部分回補ABA敏感萌發表型，由于脅迫應答相關基因很多，但仍有許多基因功能沒有得到回補

R基因廣泛影響脅迫相關基因的表達，ABA處理下萌發率低于野生型；轉入持續表達的NIC基因，能部分回補ABA敏感萌發表型，由于脅迫應答相關基因很多，但仍有許多基因功能沒有得到回補

。