東方百合低溫誘導(dǎo)春化的分子調(diào)控機(jī)制

東方百合低溫誘導(dǎo)春化的分子調(diào)控機(jī)制休眠是百合鱗莖的一個(gè)自然特性,當(dāng)百合低溫春化解除休眠后,便可以正常生長發(fā)育并開花。本研究利用我國切花主栽東方百合品種‘索邦’(Liliumorientalhybrid’Sorbonne’)為試驗(yàn)試材,從形態(tài)生理學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、和蛋白質(zhì)組學(xué)三個(gè)層面入手,利用Illumina/SolexaHiseq2000技術(shù)平臺(tái)和蛋白質(zhì)2D質(zhì)譜技術(shù)研究東方百合‘索邦’春化過程中的生理變化和分子變化,通過一系列的形態(tài)生理分子實(shí)驗(yàn),初步分析低溫誘導(dǎo)百合成花轉(zhuǎn)變的分子機(jī)理,為百合的花期改良和成花轉(zhuǎn)變調(diào)控提供一定的參考。獲得主要研究結(jié)果如下：1在40C低溫下貯藏49d,東方百合‘索邦’鱗莖的莖尖分生組織與其頂端的距離便小于lcm,在低溫貯藏過程中,百合內(nèi)、外層鱗片的可溶性糖含量逐漸升高,直至最大值后便逐漸降低,此時(shí)種球己打破休眠。由此,可以把東方百合‘索邦’內(nèi)層鱗片中的可溶性糖含量變化作為監(jiān)測百合低溫春化完成的標(biāo)志。2本研究運(yùn)用RNA-Seq技術(shù)發(fā)現(xiàn)在東方百合‘索邦’低溫誘導(dǎo)春化階段,MADS-box家族基因表達(dá)量發(fā)生顯著變化,多個(gè)植物激素相關(guān)基因在春化處理過程中表達(dá)差異,另外在東方百合‘索邦’低溫春化過程中,組蛋白修飾相關(guān)的基因表達(dá)也發(fā)生明顯變化,由此表明MADS-box家族基因,物激素相關(guān)基因和DNA甲基化以及組蛋白修飾相關(guān)基因均有參與百合低溫誘導(dǎo)春化的過程。3本研究通過蛋白質(zhì)質(zhì)譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)在東方百合‘索邦’春化過程中,與蛋白質(zhì)、氨基酸代謝相關(guān)的蛋白占所有差異蛋白點(diǎn)的35%,與淀粉和糖代謝相關(guān)的蛋白占所有差異蛋白點(diǎn)的22%,與激素信號(hào)相關(guān)的蛋白占所有差異蛋白點(diǎn)的18%,與轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)相關(guān)的蛋白占6%,與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的蛋白占4%。這些差異表達(dá)的蛋白在糖類物質(zhì)合成代謝、氧化衰老、氨基酸代謝、乙烯信號(hào)及傳遞和細(xì)胞形態(tài)建成方面起著至關(guān)重要的功能。并且差異表達(dá)的不同蛋白相互作用,共同參與植物體內(nèi)復(fù)雜的生理生化過程,從而誘導(dǎo)百合在在低溫誘導(dǎo)下順利通過春化,進(jìn)而現(xiàn)蕾開花。4本研究運(yùn)用RACE技術(shù)成功克隆了東方百合‘索邦’春化過程中的兩個(gè)基因LoVRN1和LoSVP,并通過擬南芥轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)現(xiàn),LoSVP可以延遲擬南芥開花的時(shí)間,而相反,Lo