论文部分内容阅读
勒杜鹃(Bougainvillea glabra Choisy)为紫茉莉科(Nyctaginaceae)叶子花属(Bougainvillea Comm. Ex Juss.)常绿攀援灌木,别名叶子花、宝巾、三角梅、九重葛等,是重要的亚热带地区观赏花卉和优良的园林绿化植物,也是深圳、厦门、惠州、珠海、三亚和西昌等市的市花,在亚热带地区广泛栽培。但露地栽培极易出现水分过多不开花或花期不集中等现象,严重影响景观效果。目前关于勒杜鹃植物花期调控的研究主要集中在光照处理、温度调节、肥水管理以及诸如丁酰肼、多效唑、矮壮素处理等方面,而通过外源脱落酸(Abisicsic Acid; ABA)以及ABA生物合成抑制剂——去甲二氢愈创木酸(Nordihydroguaiaretic Acid; NDGA)调节勒杜鹃花期的研究甚少,且对勒杜鹃的开花机理亦未有系统研究。本试验以盆栽勒杜鹃大红宝巾(Bougainvillea×buttiana ’Mrs Butt’ )品种为试验材料,采用ABA和ABA生物合成抑制剂NDGA两因素交互作用试验设计,研究ABA与NDGA对勒杜鹃开花的影响,并对勒杜鹃ABA生物合成关键酶基因BgNCED进行分离,以期为ABA与NDGA在勒杜鹃花期调控中的应用提供理论依据,并为勒杜鹃开花机理在分子水平上的研究提供一条新途径。研究结果表明：(1)外源ABA能促进勒杜鹃成花并延长其开花持续天数,在二定范围内随着ABA浓度的增加,效果越明显。ABA浓度为50mg/L时,始花期较对照提前5d,开花持续64d较对照延长1d；ABA浓度为100mg/L时,始花期较对照提前11d,开花持续67d较对照延长4d；当ABA浓度升至150mg/L时,始花期较对照提前10d,开花持续69d较对照延长6d,较ABA浓度为100mg/L时差异不显著。(2)高浓度NDGA (>10μmol/L)对勒杜鹃开花有抑制作用,低浓度NDGA (<10μmol/L)处理则与对照未有显著差异。NDGA浓度为5μmol/L时,始花期较对照提前1d,开花持续62天较对照缩短1d,差异不明显；NDGA浓度为10μmol/L时,始花期较对照推迟2d,开花持续59d较对照缩短4d；NDGA浓度为10μmol/L时,始花期较对照推迟6d,开花持续52d较对照缩短11d,差异显著。(3)ABA与NDGA一起作用时,对勒杜鹃成花的影响因处理浓度不同而呈现明显差异,在一定浓度范围内两者搭配施用对勒杜鹃开花有促进作用。高浓度ABA(≥100mg/L)与低浓度的NDGA (<10μmol/L)共同处理对促进勒杜鹃成花具有显著的增效作用。当ABA浓度为100mg/L, NDGA浓度为5μmol/L时,始花期较对照提前15d,开花持续76d较对照延长13d,较单施100mg/LABA延长9d；当ABA浓度为150mg/L,NDGA浓度为5μmol/L时,始花期较对照提前18d,开花持续79d较对照延长16d,较单施150mg/LABA延长10d。而高浓度NDGA (>10μmol/L)则降低ABA对勒杜鹃开花的促进效果。当ABA浓度为50mg/L, NDGA浓度为15μmol/L时,始花期较对照并未提前或延后,开花持续54d较对照缩短9d,较单施50mg/LABA缩短10d；当ABA浓度为100mg/L,NDGA浓度为15μmol/L时,始花期较对照提前8d,开花持续65d较对照延长2d,较单施100mg/LABA缩短2d；当ABA浓度为150mg/L,NDGA浓度为15μmol/L时,始花期较对照提前7d,开花持续68d较对照延长5d,较单施150mg/LABA缩短1d。总体而言,同时喷施150mg/LABA和5μmol/LNDGA提前开花效果最好,且开花持续时间最长。(4)外源ABA能明显促进植株内源ABA的积累,且随外源ABA浓度的增加而增幅加大,但外源ABA对内源ABA积累的促进作用存在一个限值,并不随外源ABA浓度的升高而无限增大；NDGA浓度大于10μmol/L时,ABA的合成明显被抑制,低浓度NDGA(<10μmol/L)与高浓度ABA (≥100mg/L)共同作用反而对植株内源ABA含量的升高具有增效作用。(5)在ABA合成关键酶9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)、玉米黄质环氧化酶(ZEP)和ABA醛氧化酶(AAO)中,内源ABA的变化趋势与NCED含量的变化趋势相一致,均呈先下降再缓慢上升的动态变化趋势。而ZEP含量的变化趋势为先上升至峰值再极速下降并维持在低水平、AAO含量的变化则呈先下降再维持在较低水平的趋势,均与内源ABA的变化趋势存在一定差异,故推测NCED为ABA生物合成途径中的限速酶。(6)外源ABA使ZEP、NCED、AAO含量及活性均明显上升,表明ABA能自我催化调节其合成,且单一酶基因或单一酶促反应并不能合理解释ABA水平的变化,推测ABA信号的作用机制可能是一个由多酶有机统筹系统控制的结果。(7)根据相近物种NCED同源基因的保守域设计简并引物,以勒杜鹃嫩叶为材料,通过PCR扩增,经测序得到的片段基因序列,在NCBI上进行Blast比对,结果发现该基因片段与GenBank中报道的草莓(Fragaria vesca) NCED1基因同源性91%,与欧洲甜樱桃(Prunus avium) NCED1基因同源性85%,与葡萄(Vitis vinifera) NCED1基因同源性79%。据此可推测克隆所得到的基因片段为勒杜鹃BgNCED基因的片段。