弱光下菊花‘清露’的激素水平及相关基因表达

摘要：

【目的】测量菊花在弱光条件下，出现庇荫症状过程中乙烯生成速率、赤霉素和生长素含量的变化及相关基因表达变化，从激素和基因水平探究庇荫机理。【方法】以菊花‘清露’为试验材料，设置55%光照（对照）和15%光照（弱光处理）。利用气相色谱仪 Agilent 6890N GC 在0、2、4、6和8 d 测量乙烯生成速率，利用高效液相色谱仪 Agilent HPLC-110在0、2、4、6和8 d 测量赤霉素（GA3）和生长素（IAA）含量，以 GAPDH 为内参基因用荧光定量 PCR 方法测量0、2、4、6和8 d 时 PHYA、COP1、PIF4、GAI 和 IAA1的相对表达量。设置0.5、1.0、2.0和4.0 mmol·L-14个 GA3浓度，用适量乙醇溶解，使乙醇终浓度为1%，0 d、4 d 时各处理1次，采用地上部喷施；设10、20、50和100μmol·L-14个多效唑（paclobutrazol，PAC）浓度，用适量乙醇溶解，使乙醇终浓度是1%，0 d 和4 d 时各处理1次，根据结果以2.0 mmol·L-1 GA3，50μmol·L-1 PAC 对植物生长影响显著，分别作为处理浓度。0 d、7 d 各喷1次，14 d 时取样进行基因表达分析。【结果】15%光照条件下，第2天和第4天时乙烯生成速率显著增加，第4天最显著，比对照增加了2.04倍，第6天以后对照和处理的植株乙烯生成速率差异不显著，15%弱光处理条件下植株地上部乙烯生成速率比55%光照条件增加显著；15%光照条件下，第2、4和6天时叶片赤霉素含量与对照相比显著增加，第6天时出现峰值，达到4700.56 ng·g-1，比对照高出2.57倍，随后又迅速下降，第8天降到与对照相同的水平；15%光照条件下生长素水平与对照组相比显著下降，随着处理时间的延长，对照组生长素含量呈增加趋势，弱光处理组生长素含量呈下降趋势，第8天时处理组生长素含量为223.95 ng·g-1 FW，对照为489.77 ng·g-1 FW，对照比处理的生长素含量高出1.12倍。弱光处理第2天时 PHYA 表达量迅速增加，2—6 d 以略小的速度增加，6—8 d 保持不变，对照组从第2天开始下降，4—8 d 时处理组 PHYA 变化量都高于对照组；对照和处理的 PIF4表达量变化在0—4天趋势相同，不同的是处理组在4—8 d 高于对照，尤其是第6天比对照高出1.85倍。对照组 COP1呈缓慢降低趋势，处理组先增加后下降，峰值出现在第2天，第8天降到对照组含量以下。整个处理过程中，处理组的 GAI 一直增加，对照组0—4 d 小幅增加，后以较快的速度下降。处理组和对照组 IAA1在0—2 d 均小幅上升，对照组在2—4 d 又以较快速度下降，2 d 后处理组 IAA1表达量变化不大。外源赤霉素使 COP1、PIF4的表达量上升，使 GAI 和 IAA1表达量下降；PAC 处理抑制 COP1、PIF4、GAI 和IAA1的表达。【结论】PHYA、COP1、IAA1和 PIF4都受光的诱导，弱光引起GA3含量升高和 GAI 转录水平上调，赤霉素和乙烯参与菊花庇荫调节过程。

关键词：菊花、激素水平、庇荫症状、基因表达

分类号：R711.75;R285.5;S816.7

资助基金：国家科技支撑计划;江苏省农业科技自主创新项目;苏州市科技支撑计划

在线出版日期：2015-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：324-333