珙桐苞片發(fā)育階段的生理特征及ASR基因功能分析.pdf

1、珙桐（Davidia involucrata Baill.）是珙桐科孓遺植物，在地球上生活了近6000萬年，是極珍貴的樹種，具有很高的研究價值，西方對珙桐在園林上的應用有很高的評價。珙桐最具代表性的即是其圓形的頭狀花序和成對的白色苞片。苞片是植物在生殖發(fā)育中出現(xiàn)的一類特殊的器官，廣義上將其定義為與花或花序相關的葉片，珙桐是研究苞片發(fā)育的理想材料，珙桐苞片不僅表型十分獨特，而且相較于苞片和葉片同時期生長，苞片的生長速度遠遠超過同時萌發(fā)的葉

2、片。本研究主要從苞片發(fā)育過程中的生理生化分析及形態(tài)學觀察:采集苞片不同發(fā)育階段的樣品，記錄苞片顏色，大小苞片生長數(shù)據(jù)和苞片生長過程中的葉綠素含量等相關生理指標，將珙桐苞片的生長發(fā)育階段進行分段分析，重點分析各發(fā)育階段珙桐苞片內(nèi)源激素含量變化。參考實際觀測結(jié)果和激素變化情況，結(jié)合本實驗組已有的珙桐苞片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫挑選與珙桐苞片生長發(fā)育有關的ASR基因，提取總RNA，克隆相關基因并用原核蛋白表達其特異性蛋白。使用適合于琪桐苞片發(fā)育定量分析的

3、內(nèi)參基因，根據(jù)表達模式對葉片與苞片，及苞片不同發(fā)育階段的樣品進qRT-PCR定量分析，利用qRT-PCR驗證相關基因的表達規(guī)律。實驗結(jié)果如下:
　　1.珙桐苞片形態(tài)發(fā)育規(guī)律
　　珙桐苞片的生長發(fā)育階段可以主要分為Ⅳ個時期:在苞片Ⅰ期，珙桐苞片在形成初期呈綠色，苞片與葉片同在混合芽中，芽鱗未完全脫落，與普通葉片形態(tài)差別很小，色差很小。苞片Ⅱ期，珙桐苞片顏色逐漸與葉片在色彩上出現(xiàn)差異，顏色變淺，苞片快速生長。苞片Ⅲ期，苞片綠色已

4、經(jīng)基本退去，略微帶淺黃色，苞片生長速度稍微放緩。苞片Ⅳ期的苞片已經(jīng)到達成熟期，純白色，到達苞片的最大尺寸，生長停止。
　　2.珙桐苞片發(fā)育過程中主要內(nèi)源激素的變化規(guī)律
　　使用高效液相色譜對珙桐苞片不同發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量的測定顯示:在苞片與葉片的比較中發(fā)現(xiàn)，珙桐苞片中的內(nèi)源激素含量遠遠高于珙桐葉片中的含量。珙桐苞片發(fā)育的整個過程中主要內(nèi)源激素含量的變化總體上是不斷增加的;GA3與ABA的含量在珙桐苞片發(fā)育過程中是先上升

5、，到最后階段稍微下降;而IAA與ZT的含量在珙桐苞片發(fā)育過程中呈上升趨勢，在最后階段達到最大值。
　　3.珙桐苞片ABA激素與DiASR表達量的變化規(guī)律
　　從珙桐苞片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫中挑選出在珙桐苞片中與ABA有關且高量表達的DiASR基因。通過對珙桐苞片發(fā)育過程中內(nèi)源激素含量的測定發(fā)現(xiàn):ABA激素含量隨著苞片生長發(fā)育而穩(wěn)步增長的同時，當?shù)竭_苞片Ⅲ期時達到最大值(Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅰ)，珙桐苞片發(fā)育Ⅲ期與其它幾期的ABA激素含量有顯