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油茶(Camellia oleifera Abel.)是我国南方特色木本油料树种,兼具经济、社会和生态效益。目前,我国油茶产业正处于快速发展阶段,新造林和低产林改造面积逐年增加,区域间引种不可避免。作为秋冬季开花、虫媒授粉、自交不亲和的经济林树种,花期是油茶引种成败的关键。生产中发现油茶花芽对逆境敏感,高温干旱导致花期大幅延迟并影响成花质量。本研究在系统评价10个油茶品种适生性的基础上,以‘常德铁城一号’为材料研究油茶花器官发育对逆境的响应机制,并探索植物生长调节剂对花器官发育的调控效应,旨在为油茶引种和生殖生长调控奠定理论基础。主要研究结果如下:(1)10个油茶品种适生性评价。通过室内梯度低温胁迫和田间自然干旱胁迫,测定油茶品种耐寒和耐旱生理指标;通过田间观测、石蜡切片、生理实验、扫描电镜观测等方法获取油茶品种的花期、叶片结构、叶片生长势和花粉指标;通过对以上5大类(抗逆,花期,叶片结构,叶片生长势,花粉)指标的46个具体指标进行相关性分析,选择关键指标,采用模糊综合评价法比较10个油茶品种在武汉地区的适生性。结果表明,油茶46个具体指标中始花期、耐寒、耐旱、栅海比、CTR、SR等11个指标具有代表性,10个油茶品种在武汉地区的适生性排序为:‘长林18号’‘XLC25’‘常德铁城一号’‘鄂油465’‘赣州油8号’‘XLC10’‘长林4号’‘赣州油6号’‘QY235’‘常林3号’。(2)油茶花器官发育逆境响应的形态及生理研究。通过显微观测,比较正常年份(2018年)和高温干旱年份(2019年)的花芽分化过程,定位‘常德铁城一号’花器官发育逆境响应的关键时期并分析响应过程中的生理变化。结果表明,高温干旱年份花芽在雌雄蕊形成期开始出现生长停滞,在子房与花药形成期停滞减轻,在雌雄蕊成熟期开始恢复生长;花器官发育逆境响应过程中花芽含水率、碳水化合物含量、抗氧化酶活性和激素含量也呈现出和休眠、抗逆反应一致的变化规律。(3)油茶花器官发育逆境响应的转录组学研究。对‘常德铁城一号’花器官发育逆境响应关键时期(幼嫩花药期,小孢子母细胞形成期,小孢子母细胞减数分裂期,花粉成熟期)进行转录组分析,探索油茶花器官发育的逆境响应调控机制。结果表明,4个花芽时期的转录组共组装成162,621条unigene,平均长度为 795.78 bp,N50 长度为 972 bp,GC 含量为 37.67%,75.11%的 unigene 注释到GO、KEGG、KOG、NR、NT、SwissProt 6大数据库。差异表达基因中生长速度(CYC、EXP)、物质能量代谢(PIP、G6PDH)、逆境响应(HSP、WRKY)、激素代谢(GA20ox、GAI、NCED、SNRK2)等和休眠相关的生物调控过程基因呈现规律性表达,MADS-box基因SVP,开花途径(VRN1、VIN3、Col、ELF)和开花整合因子(FLC、SOC)等其它和休眠相关的基因表达规律不明显。DYT、bHLH10、SERL1/2等和花粉不育相关的基因在花芽生长停滞的阶段表达量较高。以上结果说明‘常德铁城一号’花芽的适应性生长介于内休眠和生态休眠之间,是保证生殖生长正常进行的一种进化策略。(4)植物生长调节剂对油茶花器官发育调控技术研究。在花器官发育的不同时期进行外源激素处理,通过调查分析花期、成花质量和生理指标变化,探究外源激素对油茶花器官发育的调控效应。结果表明,400mg·L-1赤霉素处理始花期最早且盛花期集中,150mg·L-1脱落酸处理始花期最晚。200mg·L-1生长素和150 mg·L-1脱落酸处理可明显提高花粉活力。400 mg·L-1赤霉素和200 mg-L-1生长素处理可增加花器官尺寸和花药数量。外源赤霉素和生长素处理可提高花芽内可溶性糖含量,降低淀粉含量。外源赤霉素和生长素处理可以提高内源赤霉素和生长素的含量并降低脱落酸的含量。外源脱落酸处理可提高内源脱落酸的含量,降低内源赤霉素和生长素的含量。赤霉素和生长素处理可提高赤霉素合成基因GA20ox表达量,降低DELLA蛋白编码基因GAI的表达量。脱落酸处理则抑制GA20ox表达,促进GAI和脱落酸的合成基因NCED、受体基因ABF的表达。外源赤霉素和生长素处理的花芽FLC和PHYA的表达量降低,而ABA处理的花芽中此两基因的表达量降低较慢。综上所述,油茶花器官发育逆境响应发生在雌雄蕊形成期到雌雄蕊成熟期,响应机制中包含细胞生长、物质能量代谢、抗逆反应、激素调控等和休眠相关的生物调控过程,其中激素是重要的调控物质,外源赤霉素、脱落酸和生长素可调控‘常德铁城一号’花期、开花样式和花粉活力,并使花芽内部碳水化合物含量、激素含量、基因表达呈现与花器官发育进程一致的改变。