比克氏棉色素腺体形态建成与棉酚代谢特性的研究

【目的】对比克氏棉(G.bickii Prokh)种子形成过程和种子萌发过程中的色素腺体形态建成特点、色素腺体与棉酚含量的动态关系及其分子机理进行探究。【方法】以比克氏棉为材料,进行组织切片观察、棉酚含量测定并分析对种子萌发期色素腺体形成及棉酚合成基因的表达谱。【结果】比克氏棉在种胚形成过程中,子叶上形成大量色素腺体原,并在种子萌发后12 h形成腔体结构,转换成成熟的色素腺体;比克氏棉种胚形成过程及种子萌发过程中均未检测到棉酚,但从种子萌发12 h开始可以检测到较低含量的棉酚。种子萌发期色素腺体形成及棉酚合成相关基因表达谱分析结果表明,GoPGF基因在比克氏棉种子萌发12 h的子叶上表达量较高,与比克氏棉色素腺体形成有关;法尼基焦磷酸合成酶(FPS)基因在种子萌发24 h的子叶上表达量较高,可能与棉酚向子叶色素腺体转运有关;CYP706B1基因在种子萌发0 h较高,HMG1基因在种子萌发0 h、36 h和48 h的子叶上表达量均较高,说明这两个基因与种子萌发后色素腺体腔的形成有关,并参与棉酚的贮运;杜松烯合酶基因(CAD1-A)和HMG2基因与比克氏棉色素腺体形成无密切关系。【结论】种子萌发后的12 h为比克氏棉子叶色素腺体形态建成的关键时期,且色素腺体的形态建成与棉酚出现的时间具有同步性。GoPGF、FPS、CYP706B1、HMG1参与色素腺体的形成及棉酚的转运。