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本研究以探讨月季切花开放中乙烯受体和信号转导元件基因的表达模式为目的,进行了两方面的研究。 1、不同敏感性品种切花开放中乙烯受体和信号转导基因表达水平上的差异 以乙烯促进开放的切花月季品种’Samantha’和抑制开放的’Kardinal’切花为材料,8℃下用乙烯(10ppm)及其作用抑制剂STS(2mM)处理,测定花瓣乙烯生成量,检测了乙烯受体和乙烯信号转导元件基因的表达。乙烯对’Kardinal’花瓣乙烯的促进作用显著大于’Samantha’。从花瓣中克隆了7个基因片段:Rh-ETR(AF441283),Rh-ETR1(AY953869),Rh-ETR3(AY953392),Rh-CTR1,Rh-CTR2,Rh-EIN3-1(AF443783)和Rh-EIN3-2(AY919867)。3个受体基因在’Samantha’中转录水平都远高于’Kardinal’,且更易被乙烯诱导。其中,Rh-ETR3最易被乙烯诱导,Rh-ETR对照中表达最强;Rh-CTR1和Rh-CTR2在’Samantha’中的表达均低于’Kardinal’;但前者表达在两个品种均高于后者,在开放过程中明显上升,受到外源乙烯的促进,在’Kardinal’中尤为明显;而后者表达在两个品种中均为组成型。Rh-EIN3-1和Rh-EIN3-2的表达模式和乙烯诱导特性在两个品种中明显不同。这些结果说明乙烯受体表达水平与乙烯敏感性呈负相关,受体高水平表达和乙烯易诱导性使‘萨曼莎’乙烯敏感性低于’Kardinal’,这种敏感性差异与CTR和EIN3转录表达的关系需要进一步研究。 2、乙烯对开放的诱导及其对乙烯受体和信号转导元件基因表达的影响 1) 乙烯诱导花朵开放所需时间的初步确定 20℃下用乙烯(10ppm)及其作用抑制剂1-MCP(2ppm)分别对’Samantha’切花进行不同时间的连续处理,检测形态、花瓣乙烯生成量及上述基因表达的变化。乙烯处理24h使花朵开放加快,瓶插寿命缩短,乙烯生成量明显升高,Rh-ETR3、Rh-CTR1和Rh-CTR2的表达增强。但超过48h这些基因的表达不再升高,Rh-ETR3的表达反而下降。1-MCP处理24h使瓶插寿命延长,前期乙烯生成量有所下降,Rh-ETR3、Rh-CTR1和Rh-CTR2的表达减弱,处理48h效果并未增强,处理72h瓶插寿命反而缩短。表明处理24h足以产生乙烯或1-MCP相应效果。 2) 乙烯诱导花朵开放最短处理时间的确定 将上述1)中的处理时间细分为6h、12h、18h和24h。其中,12h乙烯或1-MCP均能引起形态、瓶插寿命和乙烯生成量上的明显改变,因此,12h可能是乙烯诱导花朵开放最短处理时间,虽然乙烯和1-MCP超过12h才能明显地分别促进和抑制Rh-ETR3的表达。 3) 花朵开放中乙烯处理效果的可逆性 按上述2)方法分别乙烯和1-MCP处理12h或24h后,再进行24h的竞争处理。12h乙烯处理效果被24h 1-MCP逆转,24h乙烯处理效果大部分能被24h 1-MCP处理所逆转;12h或24h1-MCP处理后,24h乙烯处理不再产生乙烯反应。1-MCP能够逆转乙烯引起的Rh-ETR3表达的升高,但却不能逆转其它基因表达的升高。这些结果表明乙烯处理效果可被1-MCP逆转,可逆转程度与处理时间有关。