乙烯处理水仙催多花技术和机理的研究

作者：申艳红; 姜涛; 赵湾湾; 阮蔚华; 张寒; 周斌; 陈红梅; 陈晓静^*

来源：农业生物技术学报, 2019, 27(06): 1003-1015.

• 水仙
• 花芽分化
• 转录组测序
• 乙烯

花葶数量是衡量水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)商品鳞茎品质的重要指标之一。传统的水仙鳞茎熏蒸方法由于不能严格控制乙烯浓度,导致花芽诱导效果不佳。本实验研发了乙烯处理水仙催多花技术,采用200μL/L乙烯气体在密闭容器中熏蒸水仙三年生鳞茎两次,可使花葶和小花数量提高1倍。为探讨乙烯催多花的原因,测定了不同处理的生理生化指标,并将处理后1 d的样品分别进行了转录组测序。外源乙烯增加了可溶性糖与蛋白质含量,提高了过氧化物酶(peroxidase, POD)活性、吲哚乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)和玉米素(zeatin, ZA)水平。对水仙鳞茎转录组测序,共获得了65 898个unigenes,其中对照55 793个unigene、1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene, 1-MCP)处理57 321个unigene、乙烯处理64 350个unigene。基因本体(Gene Ontology, GO)分析显示,外源乙烯处理提高了水仙鳞茎的活性,促进了GO term中大部分基因的上调表达。通过比较不同处理间基因的差异表达,筛选了62个候选基因,包含4个淀粉与蔗糖代谢途径基因、9个多胺合成与转运基因、11个木质素合成与转运基因、31个成花相关基因和7个其他调控基因。12个基因的q RT-PCR结果验证了RNA-Seq的正确性。这些差异表达基因在水仙花芽分化过程中可能具有重要作用。本研究在生理生化和分子水平对乙烯处理促进水仙鳞茎花芽分化机制进行了探讨,为进一步阐明水仙花芽分化分子机制和指导水仙提供了理论依据。

• 单位
  福建农林大学; 河北科技师范学院