牡丹切花衰老過程中糖信號與乙烯和ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的應(yīng)答關(guān)系.pdf

1、牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.），芍藥科芍藥屬牡丹組落葉小灌木，其花大色艷，深受國內(nèi)外人民喜愛。牡丹花期短、采后保鮮技術(shù)不過關(guān)等嚴(yán)重制約了其在切花市場的規(guī)?；l(fā)展。糖除為切花提供呼吸底物、結(jié)構(gòu)物質(zhì)及維持細(xì)胞膨壓外，還能與植物激素互作延緩切花衰老進(jìn)程。因此，了解糖與牡丹切花植物激素乙烯、ABA的相互作用可為其采后保鮮技術(shù)的開發(fā)提供理論支持，對實(shí)現(xiàn)牡丹切花產(chǎn)業(yè)化和出口創(chuàng)匯具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本試驗(yàn)以牡

2、丹品種‘洛陽紅’切花為研究對象，運(yùn)用藥理學(xué)抑制劑法研究葡萄糖在牡丹切花衰老過程中的生理作用，分別瓶插于CK（蒸餾水）、100 mmol·L-1 G（葡萄糖）、100 mmol·L-1 M（甘露醇）、100 mmol·L-1 G（葡萄糖）+50 mmol·L-1 NAG（HXK競爭性抑制劑）處理（簡稱NAG）中，通過分析瓶插期間花瓣形態(tài)、生理生化指標(biāo)以及相關(guān)基因的表達(dá)量變化，分析葡萄糖如何參與乙烯和ABA的信號傳導(dǎo)，探究糖信號通路在切花衰

3、老過程中的調(diào)控機(jī)制，為牡丹切花采后保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下：
　?。?）外源葡萄糖可以延緩牡丹切花衰老進(jìn)程，具有明顯保鮮作用。外源葡萄糖具有維持花枝水分平衡、保持花瓣細(xì)胞膨壓的作用。外源甘露醇僅提供滲透壓，不能延緩切花衰老；HXK抑制劑NAG解除了葡萄糖對切花衰老進(jìn)程的抑制作用。結(jié)果表明葡萄糖做為代謝底物，延緩了‘洛陽紅’切花衰老進(jìn)程，且葡萄糖調(diào)節(jié)作用依賴于糖感受器HXK。
　　（2）葡萄糖處理降低了‘洛陽紅’牡丹

4、切花開放衰老進(jìn)程中的乙烯釋放速率和呼吸消耗，推遲了乙烯峰的到來。葡萄糖能夠抑制ACS和ACO活性，減少ACC含量，而甘露醇處理的切花乙烯釋放和呼吸速率變化趨勢與對照相似。糖感受器HXK也參與了葡萄糖對乙烯生物合成的調(diào)節(jié)以及衰老調(diào)控。
　?。?）葡萄糖處理對牡丹切花花瓣抗氧化酶系統(tǒng)具有一定的保護(hù)作用。葡萄糖降低了花瓣組織_O2產(chǎn)生速率，延緩了可溶性蛋白質(zhì)含量的降解速度，提高了SOD、POD和CAT活性，減少了花瓣膜脂過氧化產(chǎn)物MDA

5、的積累量。NAG處理加劇了牡丹切花細(xì)胞膜脂過氧化，說明糖感受器HXK能夠調(diào)控切花衰老相關(guān)的生理生化反應(yīng)。
　?。?）HXK催化葡萄糖磷酸化的最適pH為7.5、最適反應(yīng)溫度為30℃，催化常數(shù)Km和最大反應(yīng)速率Vmax分別為53.8μmol·L-1、13.4μmol·L-1·min-1，競爭性抑制劑NAG對HXK活性的抑制效果最明顯。與對照相比，葡萄糖提高花瓣組織HXK活性，NAG明顯抑制HXK活性，甘露醇對HXK活性無明顯影響。

6、r>　?。?）牡丹PsHXK1、PsHXK2在不同組織中的表達(dá)差異明顯。實(shí)時定量PCR分析結(jié)果顯示，在莖、葉、花托、萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊中均能檢測到兩個基因的表達(dá)活性。PsHXK1在花器官相關(guān)組織花瓣和雄蕊中的表達(dá)量顯著高于葉、莖、萼片等其他組織，而PsHXK2基因在雄蕊中的表達(dá)量最高。
　　（6）與對照相比，葡萄糖能夠抑制乙烯受體PsETR1、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)鍵基因PsEIN3、PsCTR1的表達(dá)，HXK抑制劑NAG能部分抵消葡萄糖

7、的抑制作用，而甘露醇沒有降低PsETR1的表達(dá)水平，對PsEIN3、PsCTR1有一定的抑制作用，其效果沒有葡萄糖明顯。葡萄糖可能通過依賴HXK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)了乙烯信號轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)鍵基因的表達(dá)，但不排除滲透壓的作用。葡萄糖對ABA受體PsPYR、ABA合成限速酶PsNCED的表達(dá)均有促進(jìn)作用，而NAG能抑制葡萄糖的促進(jìn)作用，甘露醇處理則無此效果。說明葡萄糖通過依賴HXK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑參與了ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。綜上所述，葡萄糖可以通過糖感受器HXK