【摘 要】
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广西莪术（Curcuma kwangsiensis S.G.Lee＆C.F.Liang）可作为球根类水培年宵花卉应用,其花序由根茎上的侧芽发育而成,色泽艳丽且花期可控。前人观察到广西莪术根茎经低温贮藏和高温处理后,侧芽可直接发育成花,但成花率有待提高。为提高广西莪术侧芽成花率,了解其成花规律及影响因素,本研究对高温催芽期的广西莪术根茎进行不同时长干旱胁迫处理,分析干旱胁迫对侧芽成花的影响;通过测定
【基金项目】
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广东省重点领域研发计划项目（2020B020220007）； 佛山市连艺生物科技有限公司； 广州普邦园林股份有限公司；
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广西莪术（Curcuma kwangsiensis S.G.Lee＆C.F.Liang）可作为球根类水培年宵花卉应用,其花序由根茎上的侧芽发育而成,色泽艳丽且花期可控。前人观察到广西莪术根茎经低温贮藏和高温处理后,侧芽可直接发育成花,但成花率有待提高。为提高广西莪术侧芽成花率,了解其成花规律及影响因素,本研究对高温催芽期的广西莪术根茎进行不同时长干旱胁迫处理,分析干旱胁迫对侧芽成花的影响;通过测定干旱胁迫过程中芽的生理生化指标,并对干旱胁迫阶段的芽进行转录组测序分析,以探究干旱胁迫促进广西莪术侧芽成花的机制。此外,应用试剂处理提高干旱胁迫后的花序品质,为广西莪术水培花卉的生产提供理论依据。主要研究结果如下:1.芽在高温催花期经过4 d的干旱胁迫,成花率达43.3%,比对照组（持续清水培养）高20.0%,且穗状花序抽出时间更早、花叶间隔时间和花序寿命更长,但花枝缩短。2.干旱胁迫期间,处理组侧芽中可溶性蛋白质、可溶性糖和淀粉的含量基本呈升高趋势,较对照组有所差异,处理组和对照组的总氮含量均表现出升—降—升的规律;干旱胁迫4 d时,处理组脯氨酸含量、碳氮比值高于对照组。3.干旱胁迫改变了侧芽内源激素平衡,干旱胁迫处理4 d时芽CTK/IAA和ABA/IAA比值超过对照组,8 d时恢复到与对照组相近的水平或略低于对照组。4.对干旱胁迫前（PDT）、干旱胁迫4 d（DT）、复水4 d（RWT）的芽进行取样,通过转录组测序,筛选在PDT-vs-DT和PDT-vs-RWT两个差异基因集中共有基因2000个;KEGG富集分析发现2000个差异基因主要参与代谢途径、次生代谢物的生物合成途径、光合作用及碳代谢。5.挑选部分差异基因进行q-PCR验证,两者结果表达趋势总体一致,证实转录组数据可靠。进一步分析差异基因,发现脱落酸合成关键酶基因NCED和降解酶基因CYP707A7分别在DT组表达升高和降低,脱落酸信号转导途径响应元件ABF、光周期成花途径基因GI在DT组上调表达,成花整合因子FT、SOC1、LFY、AP1在DT或RWT上调表达。6.根茎经干旱胁迫后,在5 mg/L硝酸镧溶液水养时,萌发主根最多,根系活力较清水培养得到显著提高;5 mg/L GA3溶液水养时花枝长度达23.25 cm,较清水培养的花枝长7.52 cm;芽膨大期开始使用500 mg/L硫酸镁溶液培养,冠苞片在小花开放期的花色素苷含量最高;三者同时使用时,除主根数无明显变化外,花序伸长且和冠苞片色泽更深。
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