【摘要】：為了研究不同紅光與遠(yuǎn)紅光處理對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響,本文以番茄為材料,以紅光和遠(yuǎn)紅光來(lái)調(diào)控不同光環(huán)境,通過(guò)測(cè)定番茄株高、莖粗、開花和干鮮重等形態(tài)指標(biāo),葉綠素、光合速率、激素和礦質(zhì)元素含量等生理指標(biāo),系統(tǒng)的研究了不同紅光和遠(yuǎn)紅光處理對(duì)番茄植株的影響。為進(jìn)一步研究不同光環(huán)境對(duì)番茄開花的影響機(jī)理,克隆和分析了番茄FT-like基因在番茄開花中所起的作用,及在不同光環(huán)境對(duì)番茄FT-like基因表達(dá)的影響。由于光敏色素是植物感受外界紅光和遠(yuǎn)紅光的主要光感受體,進(jìn)一步研究了光敏色素對(duì)番茄開花及FT-like基因表達(dá)的影響�；谝陨显囼�(yàn)結(jié)果,闡明在不同紅光和遠(yuǎn)紅光對(duì)番茄株高和開花調(diào)控的主要機(jī)理,取得的主要結(jié)果如下:1.當(dāng)番茄植株進(jìn)入黑暗前進(jìn)行10min遠(yuǎn)紅光處理,番茄植株的株高及莖的鮮重發(fā)生了明顯變化,番茄植株的株高和莖的鮮重隨著遠(yuǎn)紅光光強(qiáng)的增加而增加,當(dāng)遠(yuǎn)紅光的光強(qiáng)增加到10μmol/m2/s時(shí)番茄植株的株高和莖的鮮重也達(dá)到最大值。進(jìn)入黑暗前進(jìn)行10min,遠(yuǎn)紅光光照強(qiáng)度為10μmol/m2/s的處理后,番茄植株葉片中的IAA和GA3的含量明顯上升;葉綠素和凈光合速率降低;番茄植株莖中N含量降低,P、K含量升高,葉中N、P含量降低,K含量升高,根系中的N、P、K含量都增加。因此,可以通過(guò)調(diào)控進(jìn)入黑暗前遠(yuǎn)紅光的強(qiáng)度來(lái)精確調(diào)控番茄的株高,控制番茄幼苗的生長(zhǎng)。2.番茄植株的莖粗和開花所需時(shí)間隨著夜間紅光打斷次數(shù)的增加而增加,番茄植株的株高隨著夜間紅光打斷次數(shù)的增加而降低,番茄植株莖葉中的IAA和GA3含量隨著夜間紅光打斷次數(shù)的增加而降低,番茄植株第一穗果的單果重隨著夜間紅光打斷次數(shù)的增加而增加。當(dāng)夜間紅光打斷次數(shù)增加到5次,即每隔2 h打斷一次時(shí),番茄植株的株高、莖粗、開花時(shí)間、莖葉中IAA和GA3的含量和番茄第一穗果的單果重基本與夜間持續(xù)紅光處理相一致。因此,可以通過(guò)調(diào)控夜間紅光打斷次數(shù)來(lái)控制番茄幼苗的生長(zhǎng)和開花。3.通過(guò)番茄基因組分析發(fā)現(xiàn)了13個(gè)磷脂酰乙醇胺結(jié)合蛋白(phosphatidylethanolamine binding protein,PEBP)的基因,其中6個(gè)是FT-like基因,分別為:SlSP3D、SlSP6A、SlSP5G、SlSP5G1、SlSP5G2、SlSP5G3。通過(guò)對(duì)6個(gè)FT-like基因進(jìn)行基因檢測(cè)和過(guò)表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),SlSP6A和SlSP5G1在番茄中不表達(dá),而SlSP3D、SlSP5G、SlSP5G2和SlSP5G3主要在番茄葉片中表達(dá),SlSP5G、SlSP5G2和SlSP5G3均為開花抑制基因,只有SlSP3D/SFT是開花促進(jìn)基因。SlSP5G2和SlSP5G3基因在短日條件下表達(dá)量更高,而SlSP5G在長(zhǎng)日條件下表達(dá)量更高。此外,病毒誘導(dǎo)的SlSP5G基因沉默導(dǎo)致番茄在長(zhǎng)日條件下早開花,而SlSP5G2和SlSP5G3的基因沉默導(dǎo)致番茄在短日條件下早開花。與野生型相比,phyB1突變體在長(zhǎng)日條件下并未出現(xiàn)SlSP5G基因的高水平表達(dá),但是phyB1突變體中SlSP5G2和SlSP5G3的表達(dá)在長(zhǎng)日和短日條件下均有所升高。這些數(shù)據(jù)表明,SlSP5G、SlSP5G2和SlSP5G3的表達(dá)受光周期控制,不同光周期下FT-like基因的不同表達(dá)模式可能是導(dǎo)致番茄成為日中性植物的原因。此外,phyB1通過(guò)調(diào)節(jié)SlSP5G、SlSP5G2和SlSP5G3的表達(dá)從而控制番茄開花。4.低比值的紅光與遠(yuǎn)紅光環(huán)境會(huì)抑制野生型番茄和phyB1突變體番茄開花。夜間進(jìn)行紅光打斷處理可以延遲野生型番茄開花,而對(duì)phyB1突變體番茄開花沒(méi)有影響。在野生型番茄中,低比值的紅光與遠(yuǎn)紅光促進(jìn)了SlSP5G的表達(dá),而夜間進(jìn)行紅光處理抑制了SlSP5G的表達(dá);在番茄phyB1突變體中,SlSP5G基本不表達(dá),SlSP3D的表達(dá)量在低比值的紅光和遠(yuǎn)紅光條件下表達(dá)比較高,SlSP5G2和SlSP5G3的表達(dá)量也比較高;在番茄phyB1突變體中,其SlSP5G,SlSP5G2和SlSP5G3的表達(dá)量不受外界光環(huán)境的影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S641.2

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本文編號(hào)：2305781