高等植物通常从种子萌发开始, 经过营养生长和生殖发育后重新形成种子, 由此完成世代更迭。种子中积累的碳水化合物、脂质、蛋白质、mRNA等大分子物质对维持种子的发芽潜力至关重要, 其中部分mRNA可长期保存而不被降解, 被称为long-lived mRNA (即长寿命mRNA)。在水稻中, 与萌发相关的long-lived mRNA在花后10–20天开始转录积累, 花后20天至种子完熟期间, 一些与休眠和胁迫响应相关的long-lived mRNA转录并保存在细胞中。Long-lived mRNA种类繁多, 主要包括一些蛋白质合成类mRNA、能量代谢类mRNA、细胞骨架类mRNA及一些逆境响应相关的mRNA, 如小热激蛋白、LEA (late
embryogenesis abundant)家族蛋白。Long-lived mRNA的转录组分析发现很多基因的启动子区域都包含ABA或GA相关的顺式作用元件, 拟南芥
atabi5 (
ABA-insensitive 5)突变体种子中大约有500个不同于野生型的差异表达的long-lived mRNA, 暗示脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)是影响long-lived mRNA种类的关键激素。Long-lived mRNA通常与单核糖体、RBP
(RNA binding protein)蛋白交联在一起, 以P-bodies (PBs)形式存在于细胞中, 保护mRNA不被降解。与种子休眠相关的long-lived mRNA在种子后熟过程中会被逐渐降解, 而且一些特定long-lived mRNA的氧化修饰是种子打破休眠的一种生物现象。在种子长期贮藏过程中, 长片段long-lived mRNA的随机降解直接关系到种子的寿命和活力, 保留下来的mRNA在种子吸胀初期被翻译成蛋白质帮助种子快速萌发。本文综述了种子重要储存物质long-lived mRNA的特征和功能, 并提出了在本领域需要进一步研究的科学问题, 以期为深入理解种子休眠、萌发与寿命的分子机制提供参考。