芍药‘桃花飞雪’开花衰老期间乙烯代谢生理机制的研究

以芍药（Paeonia lactiflora Pall.）品种‘桃花飞雪’为试材,测定了不同发育时期花枝以及花瓣的呼吸速率、乙烯释放速率、ACC含量、ACS和ACO活性的变化。结果表明：芍药切花花瓣的乙烯释放速率有明显的跃变峰,整枝花乙烯释放表现为末期上升型。花瓣与花枝呼吸速率均有明显的跃变,花瓣的跃变峰早于整枝花。花瓣的乙烯释放速率及呼吸速率均明显高于花枝,揭示花瓣是花枝产生乙烯的主要器官,花瓣的乙烯释放决定了花枝的开放与衰老进程。花瓣ACS活性与乙烯释放量的变化趋势较为一致,说明ACS是影响乙烯生物合成的限制因子。     

牡丹NCED 基因的克隆和表达分析

 通过RT-PCR和RACE技术克隆得到了牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）中编码9–顺式–环氧类胡萝卜素加双氧酶蛋白（NCED）的一条cDNA基因全长（暂命名为Ps-NCED1）。进化树分析显示Ps-NCED1的氨基酸序列与葡萄、马铃薯、胡萝卜等植物中的NCED一致性均达到了70%以上。通过与拟南芥中CCD（类胡萝卜素分解加双氧酶）家族氨基酸序列比对后发现,Ps-NCED1与调控ABA合成的At-NCED3一致性最高。对花朵中内源ABA的研究发现,ABA在花朵蕾期及衰老期含量较高,盛开期时含量较低,表明ABA对于植物的开放衰老具有促进作用。相对荧光定量PCR分析发现：在花朵完全开放的牡丹植株中,Ps-NCED1在根、茎、叶、花托、萼片、花瓣、心皮、雄蕊中的表达量以在根和雄蕊中较高,在叶和萼片中最低。在外源ABA处理的牡丹花瓣中,Ps-NCED1表达量变化与内源ABA含量变化具有相同的趋势,推测该基因是调控内源ABA含量的主要基因。     

桂花花衰老过程中的某些生理生化变化

研究了桂花花衰老过程中的某些生理生化变化。结果表明 ,桂花花瓣衰老过程中RNA和蛋白质含量迅速减少 ,RNase活性和蛋白水解酶活性明显增加 ,但DNA含量和DNase活性无明显变化 ;内源IAA、ZRs和GA含量降低 ;内源ABA含量和乙烯释放量上升。6 BA处理离体花瓣能阻止RNase活性、内源ABA含量和乙烯释放量的增加 ,维持高水平的IAA、ZRs和GA含量 ,从而延缓了衰老的速度。     

小苍兰ACC合成酶基因FhACS1在花中的时空表达特征

 研究了小苍兰‘上农金皇后’ACC合成酶基因FhACS1在花中的时空表达特征。结果表明,FhACS1基因在花朵不同器官、花朵的不同发育阶段以及瓶插期间在花朵不同器官中的表达量均存在明显的差异。FhACS1基因在花朵不同器官的表达量由高到低为：雄蕊 > 花瓣 > 雌蕊。不同发育阶段中FhACS1基因的表达特征表现为：花朵完全开放（0级）时表达量最高,大部分开放（1级）时次之,完全衰老花朵（–2级）中的表达量最低。将小苍兰鲜切花用蒸馏水瓶插,取花序上自基部起第3朵和第6朵小花为材料,研究了FhACS1基因随瓶插时间的表达谱,结果表明FhACS1基因在第6朵小花中的整体表达量显著高于第3朵。第3朵小花中FhACS1基因在花瓣、雄蕊、雌蕊中的表达均表现为先上升后下降,但最大表达量的出现时间存在差异;FhACS1基因在整朵花中的表达量变化与在花瓣中一致。第6朵小花花瓣中FhACS1基因的表达量持续上升,在雄蕊、雌蕊中的表达量则先上升后下降,达到最大表达量的时间分别为第3天和第6天;在整朵花中的表达变化也与在花瓣中的变化趋势一致。     

乙烯在柑桔花朵开放和衰老过程中的作用

最近的研究表明,外源乙烯可抑制离体柑桔花瓣中乙烯的释放(Zacarias等,1990)。本试验用华盛顿脐橙的离体花瓣研究了柑桔花开放和衰老期间的乙烯合成,并对乙烯在这些过程中的作用进行评价。 经离体花瓣试验表明,在花瓣离体后12～24小时内花朵开放必需的弯曲的第一迹象是明显的,2天后完全弯曲,第3天观察到花瓣衰老的第一迹象——瓣尖干燥和黄棕色。     

茉莉酸拮抗乙烯延缓文心兰花朵衰老的研究

文心兰(Oncidiumhybridum)花朵的花药帽易脱落，导致切花加速衰老。以‘柠檬绿’文心兰为试验材料，研究脱药帽后花朵乙烯释放速率和茉莉酸(jasmonic acid,JA)含量变化，外源茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)及其抑制剂乙酰水杨酸(acetylsalicylic acid,ASA)对脱药帽文心兰花朵衰老、乙烯释放及乙烯合成关键基因OhACO1和OhACO2表达的影响，探究乙烯和JA在文心兰花朵衰老过程中的作用。研究结果表明：脱药帽处理会加速文心兰花朵衰老，脱药帽处理1 d时乙烯释放速率已达168.23 nL·g^-1·h^-1，而同期未脱药帽对照没有乙烯释放，JA含量显著增加，但脱药帽处理比对照低57.86%。此外，外源MeJA处理显著抑制文心兰花朵衰老，而其抑制剂ASA处理则明显促进衰老，外源MeJA处理抑制了乙烯生物合成关键基因OhACO1和OhACO2的表达，而ASA不同程度地增加了其表达，说明JA可能通过抑制乙烯合成来延缓文心兰花朵衰老，在文心兰花朵脱药帽处理诱发的衰老过程中JA具有拮抗乙烯、延缓...     

牡丹不同品种花期差异的生理机理研究

以‘香玉’、‘鲁菏红’、‘胡红’、‘姚黄’、‘桃红飞翠’、‘脂红’、‘桃红献媚’、‘飞燕红装’8个牡丹品种为试材,研究花朵开放到衰老过程中花瓣可溶性糖含量以及花瓣含水量变化对花期的影响。结果表明:可溶性糖含量和花瓣含水量是影响牡丹花期的重要生理因素。花开放过程中,可溶性糖(葡萄糖和果糖)含量呈迅速增加趋势,直至盛开后到达顶峰,蔗糖含量则呈现不断降低趋势。花瓣含水量变化受可溶性糖的调节。牡丹通过可溶性糖对含水量的调节控制花朵发育。     

乙烯和1-MCP的竞争性作用对月季花器官乙烯生成量及相关基因表达的影响

 以探讨月季切花不同花器官的乙烯生物合成和对乙烯的感受为目的,以切花月季‘Samantha’为试材,进行了乙烯和1-MCP交叉处理,测定花朵各器官乙烯生成量,Rh-ACS3、Rh-ACO1和Rh-ETR3基因的表达。结果表明,1-MCP前处理或后处理均能有效抑制花瓣、雌蕊和花托中由于外源乙烯造成的内源乙烯生成量增加。在基因表达方面,Rh-ACS3、Rh-ACO1和Rh-ETR3在花瓣和雌蕊中对乙烯处理的诱导表达均可被1-MCP前处理或后处理有效抑制,而在花托中,这种抑制主要针对Rh-ETR3。这些结果说明,1-MCP对乙烯的竞争性抑制作用主要发生在花瓣、雌蕊和花托上,其竞争效果在乙烯处理前或乙烯处理后均有效。     

桂花开花和衰老过程中乙烯及脂质过氧化水平初探

研究了桂花开花和衰老过程中乙烯的产生和脂质过氧化水平。结果表明,花瓣的可溶性蛋白质含量在衰老期间下降,乙烯释放量和呼吸速率具有明显的跃变高峰;ＳＯＤ和ＣＡＴ活性在盛花期后迅速下降,Ｏ－·２产生速率和ＭＤＡ含量迅速上升,膜透性增加。认为乙烯的产生和脂质过氧化水平的增加是桂花衰老的主要生理原因。     

香石竹的乙烯产生

香石竹花朵花器组织乙烯生成主要是由花瓣和雌蕊产生的，但按单位鲜重来计算，花柱又占主要地位。花瓣中以花瓣基部的乙烯产生较多。合成乙烯的前体物质ＡＣＣ是由雌蕊合成经花托运至花瓣的。     

乙烯对‘洛阳红’牡丹切花开放衰老进程及内源乙烯生物合成的影响

 以开花指数为1级的‘洛阳红’牡丹切花为试材，研究了外源乙烯和乙烯作用抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）处理对其采后开花衰老进程中开花指数、花径增大率、瓶插寿命、内源乙烯生成量及乙烯生物合成关键酶ACC合成酶（ACS）和ACC氧化酶（ACO）活性的影响，从乙烯生物合成角度探讨了乙烯对其采后开花衰老的调节机理。结果表明，10 μL·L^-1乙烯处理6 h明显加快了‘洛阳红’花朵开放进程，缩短了切花的瓶插寿命，并促使其在盛开后出现严重落瓣；1.0 μL·L^-1 1-MCP处理6 h则延缓了花朵开放，延长了瓶插寿命，但却影响了部分切花的充分开放；内源乙烯的生成分别受乙烯和1-MCP处理的促进和抑制，与切花的开放衰老进程密切相关。不同处理后ACS、ACO酶活性分析表明，ACS活性变化与内源乙烯的生成相联系，是影响牡丹切花开放衰老进程的主要因子，这与目前得出的ACS是植物乙烯生物合成限速酶的研究结果相一致。     

牡丹呼吸速率和内源激素含量变化与开花衰老的关系

 以牡丹品种‘洛阳红’和‘胡红’为材料,研究开花和衰老过程中花瓣内源激素水平与呼吸代谢的变化。结果表明,随着花朵的发育,‘洛阳红’和‘胡红’呼吸速率均呈现典型的跃变特征,高峰分别出现在盛开期和半开期。牡丹开花后表现出花瓣中可溶性蛋白质含量下降和花色素苷积累的生理特征。牡丹在开花、衰老过程中内源IAA、ZR和GA3含量降低,内源ABA含量上升,‘洛阳红’属于类似乙烯跃变型,‘胡红’属于类似乙烯末期上升型。结果提示,牡丹在开花和衰老过程中花瓣内源激素代谢失衡是导致花瓣衰老的重要原因。     

不同发育阶段牡丹和芍药切花开花生理特性的研究

 研究了牡丹‘赵粉’和芍药‘砚池漾波’切花花朵在不同时期的乙烯生成量、呼吸速率及脂肪酸含量的变化, 发现牡丹和芍药花朵的呼吸速率变化基本一致, 乙烯生成量呈现跃变型和末期上升趋势,并随着花朵的发育, 花瓣中不饱和脂肪酸指数逐渐下降。     

雷帕霉素预处理延缓牡丹‘洛阳红’切花衰老的生理效应

为研究雷帕霉素靶标激酶TOR在牡丹开花衰老过程中的生理作用，以牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）‘洛阳红’切花为试材，用0.01 μmol • L-1雷帕霉素预处理2 h后瓶插，并测定瓶插寿命、能量物质含量、糖分含量、乙烯释放速率、呼吸速率、MDA含量以及PsTOR、PsSnRK1和PsHXK1表达量变化。结果表明：雷帕霉素预处理可延长该牡丹切花的瓶插最佳观赏期和增大花朵的最大花径；另外，雷帕霉素预处理还可提高花瓣可溶性糖含量和能荷积累，降低呼吸耗能和MDA含量，并下调瓶插初期PsSnRK1和PsHXK1的表达水平，上调瓶插后期PsTOR和PsSnRK1的表达水平。说明雷帕霉素可通过TOR途径调控能量感知，延缓牡丹切花的开放和衰老进程，进而提高瓶插品质。     

牡丹ACC氧化酶基因的克隆与反义载体的构建

根据报道的牡丹ACC氧化酶基因(DQ337251)cDNA序列,设计一对特异引物,以牡丹品种"洛阳红"基因组DNA为模板,用PCR扩增方法克隆出牡丹ACC氧化酶基因的部分片段,并将其连接到pMD18-T载体上进行测序.结果表明,克隆的序列全长为467 bp,其中包括一个长度为157 bp的序列,推测它可能是一个内含子,其它序列与已报道序列同源性为98.2%;用SacⅠ和XbaⅠ对重组质粒和载体pBI 121酶切、连接,构建牡丹ACC氧化酶基因的反义表达载体.     

基于牡丹类黄酮糖基转移酶基因建立VIGS技术体系

牡丹（Paeonia suffruticosa Andrews）花色的化学基础研究较为深入,但因其无遗传转化体系,导致花色相关基因的功能验证只能利用其他植物进行旁证。利用保守区段长分别为413和418 bp的牡丹花瓣类黄酮糖基转移酶基因PsUF3GT和PsUF5GT,通过VIGS表达载体,采用二因素三水平的试验体系对目的基因进行沉默。结果表明,PsUF3GT和PsUF5GT的表达量在花斑中（盛开期花瓣,真空抽滤15 min）和非斑中（蕾期花瓣,真空抽滤10 min）分别比空载体处理的花斑中（盛开期花瓣,真空抽滤10 min）和非斑中（蕾期花瓣,真空抽滤15 min）降低了65.0%和85.0%;花斑中总花青苷含量分别降低了24.2%和28.2%,尤其是盛开期花瓣（真空抽滤15 min）处理后3G型糖苷降低了92.2%,蕾期花瓣 （真空抽滤10 min）处理后3G5G型糖苷降低了54.9 %。由此获得了沉默PsUF3GT和PsUF5GT的适宜体系：以盛开期或者花蕾期带花柄的花朵为材料,抽真空渗透10 ~ 15 min后,置于去离子水中暗培养1 d（8 ℃,湿度60%）;之后转移至23 ~ 25 ℃、湿度60%的环境,光照培养3 d后可用于检测和分析。本研究中建立的VIGS体系可有效沉默花瓣中的内源基因,为牡丹基因功能验证及其花色形成的分子机制研究奠定了基础。     

从芍药的花芽分化试论芍药,牡丹的花型形成和演化

本文研究了芍药的花芽结构和性质,并对花芽分化进程作了系统的观察研究。确定了雄蕊原基伸长呈圆柱形是瓣化的临界点。雌蕊原基的腹缝线开裂,心皮伸展、扩大而成花瓣。观察认为雄蕊原基的产生是同步的,而遗传性的表现可以是整体的、局部的和个体的。花型分类的多样性与雄蕊原基的遗传变异的多样性密切相关。根据观察把重瓣花的花瓣定性为有性的和无性的两类。雄蕊离心瓣化形成“楼子类”花型;而向心瓣化形成“千层类”花型。花瓣自然增加不能形成高级重瓣花型。     

牡丹开花和衰老期间花瓣糖代谢的研究

 以牡丹( Paeonia suffruticosa) 品种‘洛阳红’和‘胡红’为材料, 研究了花开放和衰老过程中花瓣可溶性糖及其代谢相关酶活性的变化。结果表明: 伴随花瓣的迅速生长展开, 总可溶性糖呈现迅速增加的趋势, 特别是己糖(葡萄糖和果糖) 含量显著增加, 盛开后己糖水平达到最高, 而蔗糖含量呈现逐渐下降的变化。己糖和蔗糖降解指数(SDI) 与花枝质量呈现极显著的正相关; 花瓣酸性转化酶活性维持较高水平, 开花过程中活性逐渐升高, 开放后逐渐下降。经主成分回归分析, 可溶性糖的代谢依赖于酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的共同作用。结果提示, 牡丹花瓣中己糖的积累在花开放和衰老过程中起着重要作用。