【摘 要】
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月季（Rosa hybrida）切花消费额在全球切花中一直名列第一。然而,该切花采后极易因叶片气孔失水导致花瓣和叶片的快速萎蔫和品质劣变,进而严重影响其观赏品质和经济价值。K+通道蛋白（potassium channel proteins）是细胞质膜和液泡膜等生物膜上专门运输K+的载体,在气孔开闭中发挥着重要的作用。但迄今有关K+通道在月季或其他切花采后气孔失水中作用与调控机制的研究和认识还非常有
【基金项目】
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国家自然科学基金（32002069,31672180,31972439）； 广东省自然科学基金（2020A1515110961,2019A515011058,2016A030313374）；
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月季（Rosa hybrida）切花消费额在全球切花中一直名列第一。然而,该切花采后极易因叶片气孔失水导致花瓣和叶片的快速萎蔫和品质劣变,进而严重影响其观赏品质和经济价值。K+通道蛋白（potassium channel proteins）是细胞质膜和液泡膜等生物膜上专门运输K+的载体,在气孔开闭中发挥着重要的作用。但迄今有关K+通道在月季或其他切花采后气孔失水中作用与调控机制的研究和认识还非常有限。为此,本论文基于K+通道蛋白着重研究月季切花‘卡罗拉’叶片气孔失水对KNO3和ABA响应的生理与分子机制。主要研究结果如下:1.不同浓度KNO3处理可不同程度地促进月季切花叶片光下气孔开放和花枝水分散失,而100μmol/L ABA处理则可显著抑制光下叶片的气孔开放和降低花枝的水分散失。2.基于月季切花叶片KNO3处理转录组测序,KEGG富集分析表明参与KNO3处理响应的主要代谢通路有次级代谢物的生物合成、植物-病原相互作用、植物MAPK信号通路、光合作用天线蛋白和代谢途径等。3.分析月季切花叶片KNO3处理转录组测序获得的差异基因表明:（1）AKT1光下表达受KNO3促进,并随KNO3浓度升高呈上调表达,而AKT2/3表达受KNO3抑制并随光照时间呈下调表达;（2）TPKs家族TPK1、TPK3、TPK3-L和TPK5在去离子水中光下0～3 h呈上调表达,而随KNO3处理浓度升高表达量有所下降;（3）KNO3处理可抑制钾转运蛋白HAT5、HAT8、HAT10和HAT25的表达;（4）KNO3处理其浓度还可调控糖转运蛋白、水孔蛋白等气孔运动相关基因的表达模式。4.分析月季切花叶片4个质膜Shakers K+通道蛋白（Rh AKT1、Rh AK T2/3、Rh KAT3和Rh SKOR）和4个液泡膜TPKs通道蛋白（Rh TPK1、Rh TPK3、Rh TPK3-like和Rh TPK5）得知,均含有电压门控钾通道蛋白结构域。另外,TPK1、TPK3、TPK3-like和TPK5均含有双孔离子通道结构域,而AKT1、AKT2/3、K AT3和SKOR均含有离子转运蛋白结构域。5.qPCR分析KNO3和ABA处理对6个K+通道蛋白基因表达的影响表明:（1）经KNO3处理后月季切花叶片Rh AKT1和Rh AKT2/3在光下呈先上调而后下调的表达特点;（2）Rh TPK1则随KNO3处理时间均呈上调表达,但不同浓度KNO3处理的表达量存在明显差异。另外,Rh TPK3、Rh TPK3-like和Rh TPK5的表达均大致随KNO3处理时间呈先上调而后下调;（3）经ABA处理后月季切花叶片Rh AKT1和Rh AKT2/3基因大致呈先下调后上调表达趋势,而TPK1经ABA处理呈下调表达。另外,TPK3、TPK3-like和TPK5经ABA处理在多个时间点呈上调表达。
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