不結(jié)球白菜重瓣系生理特性及乙烯響應(yīng)因子的作用機(jī)理.pdf

1、不結(jié)球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)，屬十字花科蕓苔屬，原產(chǎn)于中國(guó)，是大眾最喜愛(ài)的蔬菜之一。近年來(lái)，不結(jié)球白菜的市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，而目前主要栽培品種較為單一，這就使得培育新品種成為當(dāng)前育種緊要任務(wù)。不結(jié)球白菜花發(fā)育對(duì)繁殖后代具有重要影響，因此對(duì)不結(jié)球白菜的花發(fā)育相關(guān)研究對(duì)選育新品種具有重要意義。
　　本文以不結(jié)球白菜重瓣花W051、對(duì)照W052和保持系W053為材料，研究其

2、花中花特性與乙烯代謝的關(guān)系。要研究結(jié)果如下:
　　1.不結(jié)球白菜重瓣花突變系、對(duì)照和保持系的生長(zhǎng)生理特性分析
　　對(duì)不同材料各5株進(jìn)行生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)量和拍照，觀察初花期花序、花、花蕾的特性，并對(duì)初花期葉片和花蕾的葉綠素和丙二醛的含量進(jìn)行測(cè)定。
　　結(jié)果表明，重瓣花材料表現(xiàn)出兩種類型:雄蕊瓣化和花中花。主花序花蕾數(shù)為:對(duì)照＞保持系＞突變系。保持系的花徑、雄蕊長(zhǎng)度和花瓣長(zhǎng)度顯著長(zhǎng)于對(duì)照和突變系。突變系和對(duì)照的現(xiàn)蕾期和初花期比

3、保持系晚7天。突變系主花序花數(shù)顯著多于對(duì)照和保持系，雄蕊數(shù)和單花花瓣數(shù)不變?；ㄖ谢ㄍ蛔凅w產(chǎn)生是由子房膨大，破裂出更多新的花蕾。花蕾的各種葉綠素都表現(xiàn)為:突變系＞對(duì)照＞保持系，葉片的各種葉綠素都表現(xiàn)為:保持系＞突變系＞對(duì)照。突變系花蕾的丙二醛含量顯著高于對(duì)照和保持系，分別為對(duì)照和保持系的31.9倍和36.6倍;而葉片中突變系丙二醛的含量亦顯著高于保持系，但突變系與對(duì)照之間差異不顯著。這些結(jié)果表明突變系、對(duì)照和保持系在花蕾、花序生長(zhǎng)性狀上差

4、異顯著;突變系表現(xiàn)出早衰傾向，與從前我們對(duì)花器官乙烯響應(yīng)途徑的高度表達(dá)現(xiàn)象相吻合。
　　2.乙烯響應(yīng)因子在重瓣花突變體中表達(dá)
　　采用氣相色譜法檢測(cè)突變系、對(duì)照和保持系三種不結(jié)球白菜各器官乙烯釋放量;再測(cè)定各器官乙烯生物合成關(guān)鍵限制酶ACS和ACO活性;然后是用乙烯利及乙烯生物合成抑制劑外源噴施后，在24h內(nèi)，實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)葉片的乙烯響應(yīng)因子ERFB001、ACO1和ACS6基因表達(dá);最后在開(kāi)花期觀察統(tǒng)計(jì)開(kāi)花性狀，并對(duì)不同

5、噴施的花蕾的ERFB001、ACO1和ACS6基因進(jìn)行定量表達(dá)。
　　結(jié)果表明，突變體各器官中乙烯釋放量、乙烯生物合成關(guān)鍵限制酶ACS和ACO活性顯著高于對(duì)照和保持系。這些外源物質(zhì)噴施后，不同材料的部分開(kāi)花性狀發(fā)生明顯變異。花蕾中ERFB001與ACS6相對(duì)表達(dá)量類似，都表現(xiàn)出Ag+和Co2+溶液噴施的突變系顯著增大，而其它數(shù)值很小。這說(shuō)明突變體產(chǎn)生促進(jìn)乙烯生物合成。在葉片中，銀離子對(duì)ACC氧化酶基因的表達(dá)沒(méi)有調(diào)控作用，鈷離子先抑

6、制后促進(jìn)ACC氧化酶基因表達(dá)，銀離子和鈷離子均具有調(diào)控ACC合成酶基因表達(dá)的作用，銀離子和鈷離子對(duì)乙烯響應(yīng)因子ERFB001表達(dá)都是具有抑制作用，且它們抑制作用相差不多。在葉片中，乙烯利抑制ACC氧化酶和ACC合成酶基因的表達(dá)，在對(duì)照體中乙烯利抑制乙烯響應(yīng)因子ERFB001的表達(dá)，在保持系中高濃度外源乙烯抑制ERFB001基因表達(dá)，而低濃度外源乙烯促進(jìn)ERFB001基因的表達(dá)。ACS6基因與乙烯響應(yīng)因子ERFB001密切相關(guān)，可能是上下

7、游基因。Ag+和Co2+能顯著增加花蕾的ACC合成酶基因及乙烯響應(yīng)因子ERFB001的表達(dá)。
　　3.花發(fā)育相關(guān)基因在不結(jié)球白菜花蕾及花蕾突變部位的表達(dá)
　　對(duì)不結(jié)球白菜的花蕾及花蕾突變體的各部位進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量檢測(cè)A類AP2基因和C類AG基因表達(dá)，再對(duì)花蕾的花瓣和花柱兩部分進(jìn)行熒光定量檢測(cè)乙烯響應(yīng)因子ERFB001及乙烯生物合成途徑關(guān)鍵限制酶基因的表達(dá)。
　　結(jié)果表明，A類基因可能不參與突變體產(chǎn)生，C類基因可能在花中