【摘要】：柿(Diospyros kaki Thunb.)栽培品種絕大部分僅開(kāi)雌花,少數(shù)雌雄同株或雌花、雄花、兩性花混生,完全雄株零星分布于野生種質(zhì)中。雄性資源缺乏嚴(yán)重限制了柿雜交育種工作的開(kāi)展。本研究以'龍巖野柿1號(hào)'的雄花芽和兩性花芽為材料,利用石蠟切片、掃描電鏡、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MSn)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)等方法,從形態(tài)觀察、激素調(diào)控和關(guān)鍵基因表達(dá)層面對(duì)'龍巖野柿1號(hào)'性別分化的調(diào)控機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)揭示。主要結(jié)果如下:(1)通過(guò)外部形態(tài)、掃描電鏡和石蠟切片觀察,發(fā)現(xiàn)'龍巖野柿1號(hào)'的雄花芽和兩性花芽發(fā)育進(jìn)程基本同步,均從6月花原始體形成持續(xù)到次年5月初的開(kāi)花期,其中4月中旬(在4月17日前后2～3天)小孢子發(fā)生期是其性別分化的形態(tài)學(xué)關(guān)鍵時(shí)期,此時(shí)兩性花芽中雌雄蕊原基均正常發(fā)育,而雄花芽中的雌蕊原基發(fā)生敗育。(2)在'龍巖野柿1號(hào)'花芽分化起始階段6月17日、三朵合生花序肉眼可見(jiàn)的初期4月6日和性別分化的形態(tài)學(xué)關(guān)鍵時(shí)期4月17日分別采集混合花芽、雄花芽和兩性花芽,利用HPLC-MSn測(cè)定了其吲哚乙酸(IAA)、赤霉酸(GA3)、玉米素(ZT)、脫落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的含量,并分析內(nèi)源激素對(duì)性別分化的調(diào)控作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在4月17日,兩性花芽中的IAA和JA含量顯著高于雄花芽;在4月6日和4月17日,兩性花芽中的ZT含量顯著高于雄花芽,表明在這些發(fā)育時(shí)期,高含量的IAA、JA和ZT有利于兩性花芽的形成。在4月6日和4月17日,雄花芽中的GA3和ABA含量顯著高于兩性花芽,表明在這兩個(gè)時(shí)期,高含量的GA3和ABA有利于雄花芽的形成。(3)選取OGI(在柿屬植物君遷子中能夠促進(jìn)雄株形成)、MeGIJ搞表達(dá)有利于柿雌花形成的轉(zhuǎn)錄因子)、AMC9(細(xì)胞程序性死亡相關(guān)基因)、AifA(細(xì)胞程序性死亡相關(guān)基因)、IAA32(IAA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)負(fù)調(diào)控因子)、ACO(乙烯生物合成關(guān)鍵酶基因)、WRKY71(ABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)負(fù)調(diào)控因子)和GA20OX2(赤霉素生物合成關(guān)鍵基因)8個(gè)柿性別分化的關(guān)鍵候選調(diào)控基因的同源序列,通過(guò)qRT-PCR分析這些同源基因在不同發(fā)育時(shí)期的'龍巖野柿1號(hào)'混合花芽、雄花芽和兩性花芽中的表達(dá)模式差異,從而解析這些基因及其所調(diào)控的生理過(guò)程對(duì)‘龍巖野柿1號(hào)’性別分化的調(diào)控作用。結(jié)果如下:雄花芽和兩性花芽的OGI、MeGI、Ai、IAA32、ACO、WRKY71和GA20OX2同源基因的表達(dá)水平均在4月17日(形態(tài)學(xué)分化關(guān)鍵時(shí)期)差異最大,而AMC9同源基因的的表達(dá)水平在4月20日差異最大,表明這些基因的差異表達(dá)可能對(duì)性別分化的形態(tài)學(xué)關(guān)鍵時(shí)期出現(xiàn)至關(guān)重要。另外,4月中上旬(除4月14日),雄花芽中OGI同源基因的表達(dá)水平顯著高于兩性花芽,表明這一時(shí)期可能是該基因促進(jìn)雄花芽形成的關(guān)鍵調(diào)控時(shí)期;除4月14日外,兩性花芽中MeGI同源基因的表達(dá)水平顯著高于雄花芽,此時(shí)該基因的高表達(dá)可能會(huì)促進(jìn)兩性花芽的形成;在4月6日至4月20日(除4月14日),雄花芽AMC9同源基因的表達(dá)顯著高于兩性花芽,這表明該基因的高表達(dá)可能對(duì)促進(jìn)雄花芽中雌蕊的敗育有重要作用;在4月17日,兩性花芽中AifA同源基因的表達(dá)水平顯著高于雄花芽,此時(shí)該基因的高表達(dá)可能會(huì)促進(jìn)‘龍巖野柿1號(hào)’兩性花芽的形成;在4月14日和4月17日,雄花芽的IAA32同源基因的表達(dá)水平顯著高于兩性花芽,表明該基因可能通過(guò)抑制IAA的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)促進(jìn)雄花芽的形成;在4月14日至4月23日,兩性花芽中ACO同源基因的表達(dá)水平顯著高于雄花芽,此時(shí)該基因的高表達(dá)可能通過(guò)增加乙烯的釋放量來(lái)促進(jìn)兩性花芽的形成;在4月14日和4月17日雄花芽中WRKY71同源基因的表達(dá)水平顯著高于兩性花芽,該轉(zhuǎn)錄因子家族有抑制ABA的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的作用,但內(nèi)源激素測(cè)定結(jié)果表明4月17日雄花芽芽中的ABA含量高于兩性花芽,出現(xiàn)這種結(jié)果的原因仍需進(jìn)一步分析;除4月14日外,兩性花芽中GA20OX2表達(dá)水平顯著高于雄花芽,該基因的高表達(dá)可能通過(guò)促進(jìn)GA的生物合成來(lái)促進(jìn)'龍巖野柿1號(hào)'兩性花芽的發(fā)育,但內(nèi)源激素測(cè)定結(jié)果顯示4月17日雄花芽中GA3含量高于兩性花芽,具體原因還需進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S665.2
【圖文】：

灥水邋＊邐＊逡逑平注：＊表示在Ｐ＜0．0５水平差異顯著，同列數(shù)值后面不同字母表示在Ｐ＜０．０５水平差異顯著。逡逑２．３．２花芽發(fā)育過(guò)程中外部形態(tài)特征逡逑通過(guò)外部形態(tài)和組織細(xì)胞學(xué)觀察‘龍巖野柿１號(hào)’花芽分化進(jìn)程。由于前期逡逑雄花芽和兩性花芽很小，包裹在芽鱗中，我們將６月１７至３月２８的花芽定義為逡逑混合花芽，但３月２８日的花芽經(jīng)過(guò)解剖可以區(qū)分出雄花芽和兩性花芽。逡逑在河南原陽(yáng)地區(qū)，‘龍巖野柿１號(hào)’花芽分化從６月開(kāi)始，花原始體產(chǎn)生于逡逑葉腋處。從６月１７日至３月１９日，花芽表型沒(méi)有明顯變化，表面有一層厚厚的逡逑芽鱗被。３月２８日，花芽明顯變大，芽鱗片變得松動(dòng)，芽體變綠。４月６日，花逡逑芽三朵合生特點(diǎn)完全顯現(xiàn)，雄花芽和兩性花芽從表型上能夠被區(qū)分開(kāi)來(lái)。４月１４逡逑日，花芽萼片^u始外翻。從４月１４日至４月２５日，花芽膨大生長(zhǎng)，外形無(wú)明顯逡逑變化。５月初花瓣開(kāi)放（圖２．２）。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2719039