UV-B处理对荔枝成花的影响及其调控机制研究

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荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我国华南地区有很高经济价值的一种常绿果树。荔枝的成花诱导受到温度、水分、光照等环境条件的影响。UV-B辐射可作为一种信号调节因子影响植物生理代谢水平、调控植物形态建成和生长发育,但其对荔枝的成花作用还不清楚。本研究以五年生‘妃子笑’荔枝盆栽苗为试材,在人工控温室中,对处于秋梢生长期、低温诱导成花期两个阶段的荔枝进行不同强度的UV-B处理,探究UV-B辐射对荔枝成花的影响,主要研究结果如下:1.常温条件下(30℃),对荔枝进行每天8 h、强度为118 m W/m2和710 m W/m2的UV-B处理发现,荔枝叶片的SPAD值、光合作用和POD酶活性均未发生显著变化。低温诱导成花条件下(15℃,35d),荔枝叶片的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率降低,而胞间CO2浓度增大。每天8 h强度为60 m W/m2和130 m W/m2的UV-B辐射对荔枝叶片形态、SPAD、光合作用生理、抗氧化系统影响较小,但是130 m W/m2强度的UV-B会增加叶片中H2O2的含量,增加叶片中可溶性糖在前期的积累量,促进荔枝成花,使荔枝的成花枝率和纯花穗比例分别提高到了94%和93%,显著高于对照的78%和43%。将UV-B处理强度增大至1200 m W/m2,会显著降低叶片的净光合速率、影响叶片的光合生理进程,抑制荔枝成花,但会提高叶片中的类黄酮含量和POD活性。2.荔枝叶片中Lc FT1的表达对成花有着决定作用。低温条件下,老熟叶片中的FT1表达量逐渐升高,在升温之后降低。130 m W/m2强度的UV-B辐射会促进荔枝叶片中Lc FT1的表达,增加荔枝花量,促进荔枝成花,但是不影响荔枝的开花时间;而高强度的UV-B辐射会抑制叶片中Lc FT1的表达导致荔枝不能成花。从荔枝中克隆得到了2个UV-B受体,命名为Lc UVR8-1和Lc UVR8-2,NCBI比对结果表明其属于RCC1超级家族。但是不同强度的UV-B辐射没有引起荔枝叶片中UVR8-1、UVR8-2、COP1表达量的变化。综上所述,常温下UV-B处理对荔枝生长发育的影响较小;在成花诱导的低温条件下,UV-B对荔枝成花的影响取决于处理强度,中等强度的UV-B处理可以促进荔枝开花,而高强度的UV-B处理则抑制荔枝开花。UV-B处理可以调控Lc FT1基因的表达,但对Lc UVR8基因的表达没有影响,因此,UV-B调控荔枝开花的分子机理有待进一步研究。
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