【摘要】：柿(Diospyros kaki Thunb.)栽培品种绝大部分仅开雌花,少数雌雄同株或雌花、雄花、两性花混生,完全雄株零星分布于野生种质中。雄性资源缺乏严重限制了柿杂交育种工作的开展。本研究以'龙岩野柿1号'的雄花芽和两性花芽为材料,利用石蜡切片、扫描电镜、高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MSn)、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)等方法,从形态观察、激素调控和关键基因表达层面对'龙岩野柿1号'性别分化的调控机理进行了系统揭示。主要结果如下:(1)通过外部形态、扫描电镜和石蜡切片观察,发现'龙岩野柿1号'的雄花芽和两性花芽发育进程基本同步,均从6月花原始体形成持续到次年5月初的开花期,其中4月中旬(在4月17日前后2～3天)小孢子发生期是其性别分化的形态学关键时期,此时两性花芽中雌雄蕊原基均正常发育,而雄花芽中的雌蕊原基发生败育。(2)在'龙岩野柿1号'花芽分化起始阶段6月17日、三朵合生花序肉眼可见的初期4月6日和性别分化的形态学关键时期4月17日分别采集混合花芽、雄花芽和两性花芽,利用HPLC-MSn测定了其吲哚乙酸(IAA)、赤霉酸(GA3)、玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的含量,并分析内源激素对性别分化的调控作用。结果发现:在4月17日,两性花芽中的IAA和JA含量显著高于雄花芽;在4月6日和4月17日,两性花芽中的ZT含量显著高于雄花芽,表明在这些发育时期,高含量的IAA、JA和ZT有利于两性花芽的形成。在4月6日和4月17日,雄花芽中的GA3和ABA含量显著高于两性花芽,表明在这两个时期,高含量的GA3和ABA有利于雄花芽的形成。(3)选取OGI(在柿属植物君迁子中能够促进雄株形成)、MeGIJ搞表达有利于柿雌花形成的转录因子)、AMC9(细胞程序性死亡相关基因)、AifA(细胞程序性死亡相关基因)、IAA32(IAA信号转导负调控因子)、ACO(乙烯生物合成关键酶基因)、WRKY71(ABA信号转导负调控因子)和GA20OX2(赤霉素生物合成关键基因)8个柿性别分化的关键候选调控基因的同源序列,通过qRT-PCR分析这些同源基因在不同发育时期的'龙岩野柿1号'混合花芽、雄花芽和两性花芽中的表达模式差异,从而解析这些基因及其所调控的生理过程对‘龙岩野柿1号’性别分化的调控作用。结果如下:雄花芽和两性花芽的OGI、MeGI、Ai、IAA32、ACO、WRKY71和GA20OX2同源基因的表达水平均在4月17日(形态学分化关键时期)差异最大,而AMC9同源基因的的表达水平在4月20日差异最大,表明这些基因的差异表达可能对性别分化的形态学关键时期出现至关重要。另外,4月中上旬(除4月14日),雄花芽中OGI同源基因的表达水平显著高于两性花芽,表明这一时期可能是该基因促进雄花芽形成的关键调控时期;除4月14日外,两性花芽中MeGI同源基因的表达水平显著高于雄花芽,此时该基因的高表达可能会促进两性花芽的形成;在4月6日至4月20日(除4月14日),雄花芽AMC9同源基因的表达显著高于两性花芽,这表明该基因的高表达可能对促进雄花芽中雌蕊的败育有重要作用;在4月17日,两性花芽中AifA同源基因的表达水平显著高于雄花芽,此时该基因的高表达可能会促进‘龙岩野柿1号’两性花芽的形成;在4月14日和4月17日,雄花芽的IAA32同源基因的表达水平显著高于两性花芽,表明该基因可能通过抑制IAA的信号转导来促进雄花芽的形成;在4月14日至4月23日,两性花芽中ACO同源基因的表达水平显著高于雄花芽,此时该基因的高表达可能通过增加乙烯的释放量来促进两性花芽的形成;在4月14日和4月17日雄花芽中WRKY71同源基因的表达水平显著高于两性花芽,该转录因子家族有抑制ABA的信号转导的作用,但内源激素测定结果表明4月17日雄花芽芽中的ABA含量高于两性花芽,出现这种结果的原因仍需进一步分析;除4月14日外,两性花芽中GA20OX2表达水平显著高于雄花芽,该基因的高表达可能通过促进GA的生物合成来促进'龙岩野柿1号'两性花芽的发育,但内源激素测定结果显示4月17日雄花芽中GA3含量高于两性花芽,具体原因还需进一步研究。
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S665.2
【图文】：
灥水邋＊逦＊逡逑平注：＊表示在Ｐ＜0．0５水平差异显著，同列数值后面不同字母表示在Ｐ＜０．０５水平差异显著。逡逑２．３．２花芽发育过程中外部形态特征逡逑通过外部形态和组织细胞学观察‘龙岩野柿１号’花芽分化进程。由于前期逡逑雄花芽和两性花芽很小，包裹在芽鳞中，我们将６月１７至３月２８的花芽定义为逡逑混合花芽，但３月２８日的花芽经过解剖可以区分出雄花芽和两性花芽。逡逑在河南原阳地区，‘龙岩野柿１号’花芽分化从６月开始，花原始体产生于逡逑叶腋处。从６月１７日至３月１９日，花芽表型没有明显变化，表面有一层厚厚的逡逑芽鳞被。３月２８日，花芽明显变大，芽鳞片变得松动，芽体变绿。４月６日，花逡逑芽三朵合生特点完全显现，雄花芽和两性花芽从表型上能够被区分开来。４月１４逡逑日，花芽萼片^u始外翻。从４月１４日至４月２５日，花芽膨大生长，外形无明显逡逑变化。５月初花瓣开放（图２．２）。逡逑
【参考文献】
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1 高暝;陈益存;杨素素;刘英冠;朱慧萍;汪阳东;;单性花植物性别分化研究进展[J];草业学报;2015年11期
2 唐璐璐;宋云澎;李交昆;;花器官发育的分子机制研究进展[J];西北植物学报;2013年05期
3 丁向阳;俞秀玲;;温度对柿果贮藏的影响[J];经济林研究;2012年04期
4 吴硕;傅建敏;乌云塔娜;梁玉琴;李芳东;;柿EST-SSR引物的开发及筛选[J];经济林研究;2012年03期
5 吴硕;傅建敏;乌云塔娜;梁玉琴;;柿属EST-SSR引物设计及遗传多样性研究[J];中南林业科技大学学报;2012年03期
6 杨同文;李潮海;;玉米性别决定的激素调控[J];植物学报;2012年01期
7 赵献民;龚榜初;吴开云;熊春艳;胡青素;;柿育种研究的现状与进展[J];湖南农业科学;2011年20期
8 吴玉鹏;赵晓梅;阿里叶提·牙森;叶凯;戴志新;;柿产业存在的问题及发展对策[J];北京工商大学学报(自然科学版);2011年04期
9 樊莉丽;彭方仁;周琦;郝明灼;谭鹏鹏;;楸树大小孢子发生与雌雄配子体发育的研究[J];西北植物学报;2011年03期
10 孔冬梅;;激素对高等植物性别分化的调控研究进展[J];安徽农业科学;2009年12期
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3 郭春杰;柿新种质创制及F1代杂种鉴定技术研究[D];华中农业大学;2009年
4 魏秉培;节瓜（Benincasa hispida Cogn.chieh-qua How.）性别分化的生理学研究[D];山东农业大学;2008年
5 梁艳;白桦花发育不同时期内源激素及蛋白质变化分析[D];东北林业大学;2003年
本文编号：
2719039
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