【摘 要】
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郁金香（Tulipa gesneriana L.）是世界上最有观赏价值的球根花卉之一,花期的延长可以为郁金香种植者带来巨大的经济效益。研究乙烯在郁金香花瓣衰老过程中的作用机理,对于延缓郁金香花瓣衰老具有指导意义。本课题以‘白色王子’和‘美国梦’两个花期差异最大的品种为实验材料,从花瓣衰老表型、生理生化水平、初级代谢产物比较分析,结合转录组水平以及功能基因验证等方面对乙烯调控郁金香花瓣衰老的分子机理
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郁金香（Tulipa gesneriana L.）是世界上最有观赏价值的球根花卉之一,花期的延长可以为郁金香种植者带来巨大的经济效益。研究乙烯在郁金香花瓣衰老过程中的作用机理,对于延缓郁金香花瓣衰老具有指导意义。本课题以‘白色王子’和‘美国梦’两个花期差异最大的品种为实验材料,从花瓣衰老表型、生理生化水平、初级代谢产物比较分析,结合转录组水平以及功能基因验证等方面对乙烯调控郁金香花瓣衰老的分子机理进行系统解析,主要结论如下:1、郁金香品种间花期长短存在显著性差异。对实验室收集的37个郁金香品种进行花期长短的统计分析,结果表明品种间花期长短存在显著性差异,‘白色王子’花期最长,超过20天;‘美国梦’花期最短7天左右。2、花瓣衰老过程中生理生化水平的比较分析。郁金香花瓣衰老伴随着萎蔫失水和褪色。花瓣含水量随着花瓣衰老逐渐降低,而电导率逐渐升高;同时花瓣中叶绿素含量也发生显著变化,而且氧化还原反应也参与到了花瓣的衰老进程,H2O2和MDA含量逐渐升高,POD和CAT活性也呈现上升趋势。3、初级代谢产物参与郁金香花瓣衰老。GC-TOF-MS分析结果表明,氨基酸、有机酸以及糖和糖醇类初级代谢产物在花瓣衰老过程中变化显著。其中丝氨酸、甘氨酸、缬氨酸,以及苹果酸和谷氨酸等呈现上升趋势;而天冬氨酸和棕榈酸却呈现下降趋势。4、乙烯含量和乙烯相关基因在花瓣衰老过程中变化显著。外源乙烯1.5g/L处理郁金香切花能明显促进郁金香花瓣衰老,而乙烯抑制剂1-MCP能够延长郁金香切花的瓶插期。内源乙烯含量随花瓣衰老而增加。荧光定量PCR结果表明部分乙烯合成和信号转导相关基因的表达量在衰老的花瓣中显著上升。5、乙烯合成相关基因的功能解析。从两个差异品种中分别克隆到四个Tg ACO基因和两个Tg ACS基因,序列分析结果表明2个基因都与百合中同源基因相似性最高。超表达Tg ACO或者Tg ACS转基因烟草表现出提前衰老的表型,病毒介导的瞬时沉默实验表明,内源Tg ACO或者Tg ACS基因沉默可以延缓郁金香花瓣的衰老。
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