论文部分内容阅读
花色是观赏植物最重要的观赏性状,也是衡量观赏植物切花采后品质的重要标准。花青素苷是被子植物花色表达的主要呈色物质,其生物合成途径受到外界环境因子的调控。光照、温度以及植物体内的糖均会影响花青素苷的合成与积累,进而影响花瓣的呈色。本研究通过对牡丹‘洛阳红’切花进行不同光照强度、温度以及低温贮藏处理,测定和比较不同处理下的花色表型、花青素苷、可溶性糖含量和花青素苷合成相关基因的表达模式,初步探究牡丹‘洛阳红’切花花色和花青素苷合成受光照和温度调控的分子机理,研究结果如下: (1)比较去叶和留叶‘洛阳红’切花在瓶插过程中的花色表型和花青素苷含量发现,两种切花形态的花色没有差异,但是留叶切花中可溶性糖含量在S2和S4时期显著高于去叶切花,这表明切花叶片光合作用产生的糖类物质不会影响切花花色。 (2)相比50μmol·m-2s-1的正常光照强度,300μmol·m-2s-1的光强处理增加牡丹‘洛阳红’切花花瓣中花青素苷的含量,加深花色,促进调节基因PsbHLH3在S2~S5和部分结构基因PsCHS1、PsCHI1、PsDFR1、PsANS1和PsF3'H1在S2时期的表达量;黑暗(0μmol·m-2s-1)处理降低可花青素苷的含量,使花色变淡,抑制调节基因PsWD40-1、PsWD40-2、PsMYB2和结构基因PsCHS1、PsF3'H、PsF3H1在S3时期的表达量,其中PsF3H1基因的抑制作用持续到S5时期。 (3)分别在300μmol·m-2s-1和黑暗(0μmol·m-2s-1)光照条件下用90g/L外源葡萄糖瓶插液处理的牡丹‘洛阳红’切花花色均有加深现象,花青素苷含量和可溶性糖含量均有升高,表现为明度L*值的下降、红度a*值和彩度C*值的增加。其中,300μmol·m-2s-1光强和90g/L外源糖双因子处理后的牡丹切花花青素苷含量显著大于300μmol·m-2s-1光强单一因子处理。 (4)50μmol·m-2s-1的正常光照强度下,与22℃温度相比35℃高温加速牡丹‘洛阳红’切花衰老,缩短切花瓶插寿命;使切花花色蓝色调增加,降低切花花色的观赏性;抑制了本研究所测定所有相关基因(6个结构基因和5个调节基因)的表达。4℃低温和15℃中温使牡丹‘洛阳红’切花花色明度下降、红度和彩度增加,花瓣花青素苷含量增加;促进了与花青素苷合成相关的PsCHS1、PsCHI1、PsF3'H1、PsANS1、PsDFR1、PsMYB2、PsbHLH1和PsbHLH3基因的表达,其中PsDFR1、PsANS1和PsF3'H1基因对低温的响应相对敏感,4℃处理后基因的表达量大幅上调,且显著高于15℃处理组。 (5)与贮藏0d的切花相比,对去叶切花进行4℃低温贮藏5d和10d处理均能增加切花花瓣花青素苷含量,表现为a*值和彩度C*值增加,明度L*值降低,使花色加深。其中,贮藏5d的切花红度值和彩度值大于贮藏10d的切花参数值。另外,4℃低温贮藏5d增加了牡丹切花的瓶插寿命,减小了切花花径,而4℃低温贮藏10d大大缩短了切花的瓶插寿命,表明4℃低温贮藏5d提高切花花色品质的效果最佳。 上述研究结果表明,光照和温度均能够影响切花花青素苷的含量与合成,花青素苷合成相关基因表达量的高低是影响花青素苷含量的主要原因,进而表现为花色的变化。上述结论初步探析了光照和温度调控牡丹切花花青素苷合成的分子机理,并通过低温贮藏的初步研究为牡丹切花采后花色改良和低温贮藏运输技术的开发提供理论依据,对于有目的地提高牡丹花色品质具有实际意义。