溫度對(duì)中國(guó)水仙休眠進(jìn)程相關(guān)生理和基因表達(dá)的影響.pdf

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

2、變化以及可溶性糖和淀粉的測(cè)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(guó)水仙處于鱗莖膨大期，這時(shí)葉片呈綠色，鱗莖重量和長(zhǎng)寬出現(xiàn)最大值，主芽細(xì)胞核活力強(qiáng)，淀粉粒逐漸增加出現(xiàn)臍點(diǎn)，可溶性糖降低淀粉含量升高。第50 d進(jìn)入休眠，中國(guó)水仙葉片枯萎脫離鱗莖，鱗莖重量和長(zhǎng)寬逐漸降低，主芽細(xì)胞核活力減弱，鱗片內(nèi)淀粉粒臍點(diǎn)消失，淀粉粒逐漸變小數(shù)量逐漸變少，主芽?jī)?nèi)可溶性糖含量升高，淀粉含量降低。2015重復(fù)試驗(yàn)中，第60 d觀察到休眠

3、后期，此時(shí)鱗莖重量、長(zhǎng)寬有小幅度升高，主芽細(xì)胞核活力恢復(fù)，主芽和鱗莖淀粉粒數(shù)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(jìn)入休眠；25℃處理組在60 d進(jìn)入休眠，30℃處理組在50 d進(jìn)入休眠，35℃處理組第40 d進(jìn)入休眠；2015年進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)入休眠的時(shí)間基本一致。
　　2、不同溫度下水仙芽相關(guān)生理指標(biāo)的測(cè)定分析
　　中國(guó)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(dá)到峰值的時(shí)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?yàn)槿~片中MDA積累時(shí)間較鱗片中的早。隨著溫度處理時(shí)間的延長(zhǎng)，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(guān)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在≥25℃高溫處理下，中國(guó)水仙葉片內(nèi)保護(hù)酶、MDA和脯氨酸積累量高，這說明高溫對(duì)葉片傷害較大。
　　3、不同溫度下水仙休眠相關(guān)基因的表達(dá)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(dá)量出現(xiàn)峰值，NtCOB1休眠后表達(dá)量高；20℃組NtFT1、NtFT3、NtTIM、NtCOB1、NtCOB2表達(dá)量在鱗莖膨大期出現(xiàn)峰值，NtFT4表達(dá)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(dá)量更高，NtFT3在兩個(gè)時(shí)期

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

7、 d、10 d、20 d達(dá)到峰值。20℃處理組NtFT1、NtFT3、NtCOBs表達(dá)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(dá)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(dá)量逐漸降低，NtFT3、NtCOB1和NtCOB2表達(dá)量逐漸升高

8、，在30~40 d出現(xiàn)峰值。
　　從結(jié)果可以看出溫度處理越久NtFTs表達(dá)越低，NtTIL、NtTIM、NtCOBs表達(dá)越高，NtFTs的下調(diào)表達(dá)能夠促進(jìn)休眠發(fā)生，NtTIL、NtTIM、NtCOBs可能間接或直接對(duì)地調(diào)控NtFTs的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控休眠，它們?cè)谥袊?guó)水仙休眠中扮演了重要的角色。
　　4、中國(guó)水仙保護(hù)酶相關(guān)基因的克隆與表達(dá)分析。
　　本研究以中國(guó)水仙葉片為材料，得到4條保護(hù)酶基因序列，并對(duì)其定量結(jié)果進(jìn)行分析

9、，結(jié)果表明，NtCAT1基因在處理前10 d表達(dá)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(dá)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(dá)量升高了30000多倍。
　　與生理結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，CAT在第20 d含量最高，NtCat1基因的高表達(dá)比生理指標(biāo)早1個(gè)時(shí)期，說明N