弱光导致荷花花芽败育的机制探析

作者：张晓; 任惠惠; 曹婧; 苗其军; 金奇江; 王彦杰; 徐迎春^*

来源：南京农业大学学报, 2019, 42(06): 1040-1049.

• 荷花
• 弱光
• 花芽败育
• 海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)
• 蔗糖

[目的]本研究旨在探究弱光下荷花花芽败育的成因及相关机制。[方法]以荷花种藕品种‘霞光染指’‘红盏托珠’和‘雪恋’为材料,从生理、分子遗传学角度分析弱光诱导在荷花花芽败育的成因。[结果]与对照(全光照)相比,遮阴处理使植物生长受阻,开花量显著下降,花期延迟并缩短;光合特性分析显示,3个品种光补偿点下降,其中‘雪恋’光补偿点最低;弱光下可溶性糖含量下降,且对蔗糖含量影响最大;Tunnel染色结果显示细胞凋亡是弱光引起花芽败育的主要原因。组学数据揭示引起细胞凋亡的重要基因NnSnRK1在弱光及其他胁迫,如水淹胁迫、铜胁迫、热胁迫等,与NnTPS1呈现出相反的表达模式;RT-qPCR表达量分析表明,遮阴处理下,荷花NnTPS1表达量下降,NnSnRK1表达量上升;外源施加低浓度蔗糖可以提高NnTPS1基因表达量。[结论]荷花在遮阴处理的弱光环境下,发生严重的花芽败育现象,而细胞程序性死亡是弱光引起花芽败育的主要原因;弱光下蔗糖含量降低引起NnTPS1表达量下降,减弱了对NnSnRK1的抑制可能是诱导荷花花芽败育的关键原因。

• 单位
  南京农业大学