【摘要】：木蘭屬(Magnolia)植物花型獨(dú)特,花色豐富,具有良好的觀賞價(jià)值,然而目前關(guān)于其花芽分化過(guò)程及相關(guān)機(jī)理研究尚不明確。本研究以木蘭屬的望春玉蘭(M.biondii)、白玉蘭(M.denudata)、‘紅運(yùn)’二喬玉蘭(M.×soulangeana‘Red lucky’)、景寧木蘭(M.sinostellata)為材料通過(guò)石蠟切片觀察了4種玉蘭花芽分化過(guò)程,隨后對(duì)景寧木蘭花芽分化各時(shí)期的花芽進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析,并對(duì)篩選出來(lái)的相關(guān)基因進(jìn)行了表達(dá)分析。結(jié)果如下:(1)4種玉蘭在4月底到6月中上旬之間進(jìn)行花芽分化;白玉蘭、紅運(yùn)二喬玉蘭和景寧木蘭的花芽分化過(guò)程可以劃分為未分化期、花芽分化初期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期5個(gè)時(shí)期,望春玉蘭可以分為未分化期、花芽分化初期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期和雌蕊原基分化期6個(gè)時(shí)期。在分化過(guò)程中,4種玉蘭的花芽原基都伸長(zhǎng)變寬,由外而內(nèi)逐步出現(xiàn)多輪凸起的小點(diǎn),隨后分化成花器官原基;雄蕊原基和雌蕊原基在生長(zhǎng)錐上都是多輪環(huán)狀排列,每輪原基幾乎同時(shí)出現(xiàn)。(2)通過(guò)高通量測(cè)序獲得了景寧木蘭5個(gè)花芽分化階段的基因52441個(gè),其中11592個(gè)呈現(xiàn)顯著差異(FDR0.05)。顯著差異基因在數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)過(guò)BLAST注釋,GO功能主要富集在371條目上(P0.05),涉及135條KEGG通路,在36條路徑中呈現(xiàn)顯著富集(P0.05)。(3)景寧木蘭花芽分化的差異基因中有82個(gè)參與了成花轉(zhuǎn)變的6大途徑。景寧木蘭花芽分化的過(guò)程中,在光周期途徑中感受藍(lán)光的CRY表達(dá)量逐漸減少,促進(jìn)了GI和CO表達(dá)量的增加;自主途徑和春化途徑中調(diào)控成花的FY、FPA、FRI表達(dá)量逐漸增加;感受赤霉素信號(hào)的LFY基因表達(dá)量逐漸上升;參與成花自主途徑,溫度途徑和年齡途徑的SPLs基因表達(dá)量增加。此外,20個(gè)MADS-box和AP2家族轉(zhuǎn)錄基因參與了花器官原基的形成,q RT-PCR的結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了基因的功能。
【圖文】：

2.2 結(jié)果與分析2.2.1 4 種玉蘭花芽分化的時(shí)間進(jìn)程4 種玉蘭自花謝后開始萌芽長(zhǎng)出新葉，經(jīng)過(guò)近一個(gè)月的抽新枝，在新枝的頂端開始出現(xiàn)新芽。在分化過(guò)程中，芽外部依次形成 2~3 層被白色或淺褐色毛的佛焰苞狀苞片。4 種玉蘭每年只進(jìn)行一次花芽分化，從 4 月底開始頂芽逐步分化，至 6 月中上旬分化結(jié)束。以望春玉蘭長(zhǎng)出新葉為 0 d（2017 年 3 月 21 日）統(tǒng)計(jì)花芽分化的天數(shù)（圖 2.1），紅運(yùn)二喬玉蘭長(zhǎng)出新葉的時(shí)間為 3 月 25 日，比望春玉蘭長(zhǎng)出新葉的時(shí)間晚 4 d；白玉蘭和景寧木蘭在 3 月 28 日幾乎同時(shí)開始長(zhǎng)新葉，比望春玉蘭晚 7 d。望春玉蘭在長(zhǎng)出新葉 35 d 后開始進(jìn)入花芽分化，分化過(guò)程歷時(shí) 39 d；白玉蘭和紅運(yùn)二喬玉蘭在 43 d 后開始進(jìn)入花芽分化，白玉蘭需要 41 d 才能完成分化的過(guò)程，紅運(yùn)二喬玉蘭比其早 7 d 完成。景寧木蘭在 38 d 進(jìn)入花芽分化，整個(gè)過(guò)程只需要 32 d。在花芽分化的時(shí)間上，，望春玉蘭比景寧木蘭早 3 d 進(jìn)行花芽分化，比白玉蘭和紅運(yùn)二喬玉蘭早 8 d。

玉蘭花芽分化時(shí)期及形態(tài)研究2.2.2 4 種玉蘭花芽分化的形態(tài)變化4 種玉蘭在花芽分化的過(guò)程中，從新芽開始著生到形成花蕾，外部形態(tài)大小發(fā)生了變化（圖 2.2）。4 種玉蘭新芽在進(jìn)入花芽分化初期時(shí)都明顯的增長(zhǎng)變粗，白玉蘭和紅運(yùn)玉蘭的芽在長(zhǎng)到 8.16±0.45 mm、9.46±0.53 mm 長(zhǎng)時(shí)開始進(jìn)入花芽分化；望春玉蘭 3.82±0.36 mm 時(shí)進(jìn)入花芽分化；景寧木蘭芽最小，在芽長(zhǎng)達(dá)3.31±0.32 mm 時(shí)開始進(jìn)入花芽分化。4 種玉蘭根據(jù)其形態(tài)變化可以對(duì)其進(jìn)行時(shí)期劃分。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S685.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2706160