光照对荔枝芽萌动的影响及其机理研究
光照对荔枝芽萌动的影响及其机理研究
【摘要】： 芽休眠是多年生植物安全度过不利生长环境而形成的周期性活动,在芽休眠的各个进程中受到多种因素共同影响。目前芽休眠的研究多以多年生落叶树木为主,对于热带亚热带常绿树的研究较少。荔枝芽在休眠-生长交替的节奏中,经历休眠期、萌动期、快速生长期和生长停滞期四个状态。光照是调控芽休眠重要的因素,表现为光照强度和光周期效应等。有研究表明,荔枝的芽休眠和萌动受到光照调控,引发我们提出新的问题:感受光信号的器官是叶片还是芽,还是两者兼有?是光信号的直接效应,还是光合产物输出的间接效应?叶片及芽如何感应光信号进而调控芽休眠/萌动?本研究对荔枝芽或叶片分别进行遮阴处理,观测对顶芽萌发率的变化,分析芽从休眠到萌发碳水化合物变化和相关基因表达量变化,探索遮阴处理下叶片内光周期基因Lc CO和下游基因Lc FT2的24h内昼夜波动变化,以及这些基因在芽内在早晨和傍晚时的表达差异,观测Lc CO和Lc FT2基因沉默对芽萌动的影响,分析MADS-BOX基因成员Lc SVP2的是否有昼夜节律以及遮阴对其表达的影响。主要研究结果如下:1.单独对芽遮阴和单独对枝梢上的叶片遮阴均显著抑制荔枝芽的萌动,表明芽的萌动需要芽和叶片同时接受光照环境。2.叶片遮阴处理对芽萌动的抑制效应可能并非直接由碳水化合物供应减弱引起。光照强度对荔枝萌芽的影响可能依赖光照的直接信号。3.荔枝芽休眠的解除和萌动伴随芽中Lc CO和Lc FT2的显著上调,而各处理各阶段均检测不到Lc FT1的表达;芽Lc CO表达水平在早晨高于傍晚,两个基因在叶片中呈现明显的昼夜节律,Lc CO在上午6-9时表达最高,下午至深夜降低,凌晨再度上升;Lc FT2的高峰则比Lc CO晚3h;遮芽和遮叶处理均显著降低芽中Lc CO和Lc FT2基因的表达水平,遮阴的时间越长,抑制效应越大;遮叶处理使两基因在叶片中表达昼夜波动幅度降低,用VIGS沉默Lc CO和Lc FT2表达,芽的萌动推迟,因此,光周期响应元件Lc CO-Lc FT2,也参与了荔枝芽休眠解除/芽萌动调控,两者对荔枝芽萌动有正调控效应。4.随着芽休眠解除,休眠维持基因Lc SVP2表达下调,但遮芽和遮叶对Lc SVP2的表达无显著影响,显示光调控芽萌动的机制可能并不依赖Lc SVP2的作用。
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
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