蝴蝶兰(Phalaenopsis)是兰科蝴蝶兰属多年生热带附生CAM(景天酸代谢)植物,因其花色秀丽,品种繁多,花姿优美,花期长而备受人们青睐。花期调控是近几年来蝴蝶兰研究的热点,但关于蝴蝶兰营养生长与生殖生长的关键调控因子以及花序发育的分子机理目前尚不明确。本研究以蝴蝶兰’大辣椒’(Phalaenopsis ’Big Chili’)为试验材料,利用光照和温度互作条件对其花序轴腋芽进行离体诱导和活体苗培养两个方面的研究,均成功诱导出花芽和叶芽两种生长模式。在离体诱导研究中,以光照和温度互作设置高温强光(昼夜温度30/28□,光强为 200 μmol·m-2·s-1)、高温弱光(昼夜温度 30/28□,光强为 30 μmol·m-2·s-1)、低温强光(昼夜温度24/18口,光强为200μmol·m-2·s-1)、低温弱光(昼夜温度24/18□,光强为30 μmol·m-2·s-1)四个处理,主要对蝴蝶兰花序轴腋芽进行生理指标和内源激素的测定;在活体苗研究中,以离体诱导研究中获取的叶芽和花芽的环境条件为依据,设置高温弱光(昼夜温度30/28口,光强为30 μmol·m-2·s-1)和低温强光(昼夜温度24/18□,光强为200 μmol·m-2·s-1)两个处理进行花序轴腋芽叶芽和花芽的诱导,以花芽和叶芽组织为样品进行转录组分析,筛选出与成花相关基因并进行表达分析。研究结果如下:(1)通过对蝴蝶兰’大辣椒’花序轴腋芽离体诱导过程中的外观形态学和显微形态学观察得知,其进行营养生长发育成完整植株的适宜条件为高温弱光(昼夜温度30/28□,光强为30 μmol·m-2·s-1),其进行生殖生长发育成完整花序的适宜条件为低温强光(昼夜温度24/18□,光强为 200 μmol·m-2·s-1)。(2)通过对花芽和叶芽发育过程中的生理指标的测定结果进行分析得知:蝴蝶兰在花芽分化过程中淀粉含量先上升再下降,可溶性糖的含量先下降后上升。而在叶芽分化过程中,糖和淀粉含量均呈下降趋势。另外蛋白质在花芽分化过程中先上升后下降,即在花芽分化初始期大量积累,在花序原基分化期开始被消耗。而蛋白在叶芽中先是作为物质能量一直被消耗,而后含量升高。同时,实验结果显示ZA和ABA的积累有利于花芽分化,低水平内源激素GA3促进蝴蝶兰花芽分化。整个过程中,叶芽IAA含量基本维持在一个稳定的较低状态,而花芽中IAA含量一直处于上升状态,且明显高于叶芽中的含量,说明高水平的IAA含量可能更有利于蝴蝶兰花芽分化。并且高ZA/GA3、ABA/GA3可能有利于蝴蝶兰花芽分化。(3)通过高通量转录组测序,拼接组装后测序获得了186237个Transcript,101190个Unigene。通过与NR、GO、KOG、KEGG等公共数据库中的蛋白序列进行比对,有28.19%(28526个)的基因被注释到GO数据库。其中蝴蝶兰’大辣椒’花芽和叶芽显著差异基因有2164个,其中(FDR<0.05)。显著差异基因在数据库中经过BLAST注释,GO功能主要富集在30个条目中;涉及167条KEGG通路,在24条途径中呈现显著富集(P<0.05)。(4)从蝴蝶兰花芽和叶芽的显著差异基因中筛选了 16个与成花相关基因,其中与花发育有关基因5个,与激素相关基因3个,与高光强度的响应相关基因4个,与光周期相关基因4个。实时荧光定量PCR分析显示,有7个基因在花序原基分化期含量最高;1个基因在花原基分化期含量最高;有4个基因在花萼原基分化期含量最高,其中大部分与光有关。基因4(TRINITY_DN60245_c1_g1)在花瓣原基分化期含量最高,且这个基因与花器官特征相关,属于 MADS-box 转录因子。基因 5、15、16(RINITY_DN60907_c2_g2、TRINITY_DN60856_c0_g1、TRINITY_DN59604_c0_g3、)在花芽中的表达量明显低于叶芽,说明这些基因抑制花芽分化。