溫度對中國水仙休眠進程相關生理和基因表達的影響.pdf

1、中國水仙(Narcissus tazzeta var. chinensis)是石蒜科水仙屬多年生草本花卉，是中國十大名花之一。溫度是影響中國水仙進入休眠的因素之一，本研究對中國水仙進行不同溫度的處理，從細胞形態(tài)學、生理生化以及分子生物學三個方面進行對中國水仙休眠的研究，為研究溫度對中國水仙休眠的作用機制奠定基礎。
　　1、不同溫度處理下中國水仙進入休眠時間的確立
　　以中國水仙3年生鱗莖為材料，對其進行形態(tài)學、解剖學、淀粉粒

2、變化以及可溶性糖和淀粉的測定，發(fā)現(xiàn)在2014年3月20日到5月19日處理期間，前40 d中國水仙處于鱗莖膨大期，這時葉片呈綠色，鱗莖重量和長寬出現(xiàn)最大值，主芽細胞核活力強，淀粉粒逐漸增加出現(xiàn)臍點，可溶性糖降低淀粉含量升高。第50 d進入休眠，中國水仙葉片枯萎脫離鱗莖，鱗莖重量和長寬逐漸降低，主芽細胞核活力減弱，鱗片內淀粉粒臍點消失，淀粉粒逐漸變小數量逐漸變少，主芽內可溶性糖含量升高，淀粉含量降低。2015重復試驗中，第60 d觀察到休眠

3、后期，此時鱗莖重量、長寬有小幅度升高，主芽細胞核活力恢復，主芽和鱗莖淀粉粒數量增加，主芽和鱗莖中淀粉含量增加，可溶性糖含量降低。
　　20℃處理組在處理階段沒有進入休眠；25℃處理組在60 d進入休眠，30℃處理組在50 d進入休眠，35℃處理組第40 d進入休眠；2015年進行重復實驗，進入休眠的時間基本一致。
　　2、不同溫度下水仙芽相關生理指標的測定分析
　　中國水仙在≥25℃高溫處理下 SOD、POD、CAT活

4、性高。鱗莖中 MDA含量隨著溫度的升高，達到峰值的時期越早，與葉片比較發(fā)現(xiàn)，鱗片中 MDA積累量比葉片高4倍左右，這可能是因為葉片中MDA積累時間較鱗片中的早。隨著溫度處理時間的延長，葉片和鱗片中脯氨酸的積累量越多，不同溫度處理下，脯氨酸積累量與溫度呈正相關。從實驗結果可以發(fā)現(xiàn)，在≥25℃高溫處理下，中國水仙葉片內保護酶、MDA和脯氨酸積累量高，這說明高溫對葉片傷害較大。
　　3、不同溫度下水仙休眠相關基因的表達分析
　　主

5、芽中，自然條件組NtFT1、NtFT3、NtFT4、NtTIL、NtTIM和NtCOB2基因均在鱗莖膨大期表達量出現(xiàn)峰值，NtCOB1休眠后表達量高；20℃組NtFT1、NtFT3、NtTIM、NtCOB1、NtCOB2表達量在鱗莖膨大期出現(xiàn)峰值，NtFT4表達量降低，NtTIL一直處于低水平狀態(tài)。25℃組NtFT1、NtFT4、NtTIM、NtCOB1、NtCOB2在鱗莖膨大期出現(xiàn)峰值，NtTIL休眠期表達量更高，NtFT3在兩個時期

6、都出現(xiàn)峰值。30℃組NtFT1、NtFT3、NtFT4、NtTIM、NtCOB2在鱗莖膨大期達到峰值；NtTIL休眠期表達量最高，NtCOB1兩個時期都出現(xiàn)峰值。35℃組NtFT1、NtFT3、NtFT4沒有峰值，表達量較低，NtTIL、NtTIM在休眠期達到最大值，2條NtCOB在鱗莖膨大期表達量處于較高水平。
　　葉片中，自然條件下NtFT1、NtFT3、NtFT4表達量逐漸降低，NtTIL、NtTIM、NtCOBs分別在30

7、 d、10 d、20 d達到峰值。20℃處理組NtFT1、NtFT3、NtCOBs表達量逐漸升高，NtFT4變化不大，NtTIL、NtTIM都在第30 d出現(xiàn)峰值。25℃處理組NtFT1、NtFT3、NtFT4表達量逐漸升高，NtTIL、NtTIM、NtCOBs分別在10 d、20 d、30 d出現(xiàn)峰值。30℃和35℃處理組NtFT1、NtFT4、NtTIL、NtTIM表達量逐漸降低，NtFT3、NtCOB1和NtCOB2表達量逐漸升高

8、，在30~40 d出現(xiàn)峰值。
　　從結果可以看出溫度處理越久NtFTs表達越低，NtTIL、NtTIM、NtCOBs表達越高，NtFTs的下調表達能夠促進休眠發(fā)生，NtTIL、NtTIM、NtCOBs可能間接或直接對地調控NtFTs的表達，進而調控休眠，它們在中國水仙休眠中扮演了重要的角色。
　　4、中國水仙保護酶相關基因的克隆與表達分析。
　　本研究以中國水仙葉片為材料，得到4條保護酶基因序列，并對其定量結果進行分析

9、，結果表明，NtCAT1基因在處理前10 d表達量最高；2條NtPOD基因，30℃和35℃處理組在處理的第20 d到19日NtPOD2基因表達量高；2條 NtCSD基因，均屬于 Cu/Zn-SOD基因家族，25℃和20℃處理組 NtCSD1和NtCSD2都分別在20 d和40 d最高，NtCSD2的表達量升高了30000多倍。
　　與生理結果比較發(fā)現(xiàn)，CAT在第20 d含量最高，NtCat1基因的高表達比生理指標早1個時期，說明N