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(wàn)年，是極珍貴的樹(shù)種，具有很高的研究?jī)r(jià)值，西方對(duì)珙桐在園林上的應(yīng)用有很高的評(píng)價(jià)。珙桐最具代表性的即是其圓形的頭狀花序和成對(duì)的白色苞片。苞片是植物在生殖發(fā)育中出現(xiàn)的一類(lèi)特殊的器官，廣義上將其定義為與花或花序相關(guān)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(dú)特，而且相較于苞片和葉片同時(shí)期生長(zhǎng)，苞片的生長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同時(shí)萌發(fā)的葉

2、片。本研究主要從苞片發(fā)育過(guò)程中的生理生化分析及形態(tài)學(xué)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(zhǎng)數(shù)據(jù)和苞片生長(zhǎng)過(guò)程中的葉綠素含量等相關(guān)生理指標(biāo)，將珙桐苞片的生長(zhǎng)發(fā)育階段進(jìn)行分段分析，重點(diǎn)分析各發(fā)育階段珙桐苞片內(nèi)源激素含量變化。參考實(shí)際觀測(cè)結(jié)果和激素變化情況，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)組已有的珙桐苞片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)挑選與珙桐苞片生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的ASR基因，提取總RNA，克隆相關(guān)基因并用原核蛋白表達(dá)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(dá)模式對(duì)葉片與苞片，及苞片不同發(fā)育階段的樣品進(jìn)qRT-PCR定量分析，利用qRT-PCR驗(yàn)證相關(guān)基因的表達(dá)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)發(fā)育階段可以主要分為Ⅳ個(gè)時(shí)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(zhǎng)。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(zhǎng)速度稍微放緩。苞片Ⅳ期的苞片已經(jīng)到達(dá)成熟期，純白色，到達(dá)苞片的最大尺寸，生長(zhǎng)停止。
　　2.珙桐苞片發(fā)育過(guò)程中主要內(nèi)源激素的變化規(guī)律
　　使用高效液相色譜對(duì)珙桐苞片不同發(fā)育過(guò)程中的內(nèi)源激素含量的測(cè)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于珙桐葉片中的含量。珙桐苞片發(fā)育的整個(gè)過(guò)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(guò)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(guò)程中呈上升趨勢(shì)，在最后階段達(dá)到最大值。
　　3.珙桐苞片ABA激素與DiASR表達(dá)量的變化規(guī)律
　　從珙桐苞片轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中挑選出在珙桐苞片中與ABA有關(guān)且高量表達(dá)的DiASR基因。通過(guò)對(duì)珙桐苞片發(fā)育過(guò)程中內(nèi)源激素含量的測(cè)定發(fā)現(xiàn):ABA激素含量隨著苞片生長(zhǎng)發(fā)育而穩(wěn)步增長(zhǎng)的同時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)苞片Ⅲ期時(shí)達(dá)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