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花形是观赏花卉两大重要品质特征之一,花瓣是花中最引人注目的器官,其发育过程受多种内外因子协同作用与调控,我们的前期工作发现NH4Cl对非洲菊舌状花的展开有抑制作用。本论文在实验室已建立的非洲菊(Gerbera hybrida)舌状花离体培养体系及获得的SSH杂交文库基础上,对NH4Cl调控非洲菊舌状花的展开进行研究。获得主要结果如下:
1.在添加NH4+培养基中生长的非洲菊离体舌状花展开受到抑制卷曲,且易褐化坏死。培养基中添加NH4+后,再加入其它盐类能减轻或解除这种毒害作用,因此,NH4+抑制非洲菊离体舌状花的展开是单盐毒害现象。
2.NH4+明显抑制舌状花花瓣上、下表皮的生长,上表皮的抑制反应更为显著。NH4+条件下离体培养11d的花瓣自然宽度为对照的66.3%。离体花序实验也证实NH4+对舌状花展开的抑制作用。
3.NH4+抑制上表皮的生长是细胞长宽减小和数目减少共同作用结果,抑制下表皮长度的生长也是细胞长度减小和数目减少共同作用的结果,其中,细胞长度的减小是主要原因,而抑制下表皮宽度的生长主要通过细胞数目减少来实现。离体花序培养验证实验也得到相同结果。
4.石蜡切片观察表明,NH4+处理后舌状花变薄,海绵状薄壁细胞轮廓不规则、皱缩,这可能也是造成花瓣不能正常展开的原因之一。
5.生物量的积累是花瓣生长的重要方面,NH4+抑制舌状花的生长也通过干、鲜重的减少来实现。
6.在已建立的SSH库中挑选与细胞生长有关的EST,克隆基因全长,获得新基因:水孔蛋白(GAQP)和前纤维蛋白(GPRO),被NCBI GenBank收录后的访问号分别为:EU142844、EU142845。
7.以大田生长的非洲菊为材料进行Northern blot实验。结果表明GAQp在非洲菊各器官中皆有表达。在P1至P6舌状花中,P5期表达量最高。活体P2的舌状花的尖部表达量最高,基部最低。将P1.5进行离体培养时,GAQP在培养2d对照舌状花中表达水平与培养前相仿,光照培养后略为下降,并保持在低水平,6d时表达有所增加。而NH4+处理后2d GAQP的表达比对照明显下降。花序验证结果也显示,NH4+使GAQP在舌状花中表达下调。
8.大田生长的非洲菊GPRO与GAQP的表达模式类似。将P1.5进行离体培养时,GPRO在经2d离体暗培养的舌状花中表达水平与培养前相仿,光照后的第3d明显表达下调,以后的几天中表达持续增加;NH4+处理后第2d基因表达比对照明显下降,但随后第3d、4d高于对照,第5d与对照无明显差异,第6d又比对照表达量低。