赤霉素诱导无蔓南瓜蔓伸长生理和分子生物学机制的研究

【摘要】：目前,我国栽培的南瓜(Cucurbitamoschata(Duch.exLam.)Duch.exPoiret)品种大部分是蔓生性的,只有少数几个品种是无蔓/矮化的,‘无蔓1号’矮化南瓜(C.moschata cv Wuwan 1)就是其中之一。瓜类植物矮生性状具有重要的生产利用价值。目前,国内外对南瓜的营养成分及萌芽种子赤霉素(GA)生物合成酶的研究较多,而对新发现的南瓜矮化现象的研究尚不多。因此,对‘无蔓1号’南瓜矮化现象的研究不仅具有重要的生产应用价值,还可丰富瓜类植物蔓申长生长的理论知识。本研究在比较了‘无蔓1号’矮化南瓜和‘黄狼’长蔓南瓜(C.moschata cv.Huanglang)表型性状及外源GA_3和多效唑(一种GA抑制剂)对‘无蔓1号’表型性状和生理作用的基础上,利用cDNA-AFLP技术分析了外源GA_3对无蔓南瓜蔓伸长中的基因表达。目前获得以下一些初步结果。 (1) 表型观察实验结果表明,‘无蔓1号’矮化南瓜除了蔓性状矮化外,其它植物陸状与长蔓南瓜没有显著区别。用GA_3、BL、NAA处理无蔓南瓜实验后,发现0.15 mM和0.6 mM GA_3均能使无蔓南瓜蔓伸长。GA_3剂量反应曲线实验表明,在0.15～1.20mM的GA_3浓度范围内,无蔓南瓜的蔓随着GA _浓度的升高而申长;浓度越高,蔓伸长越显著。细胞学观察结果表明,GA_3能促进无蔓南瓜节间细胞伸长,使其从67.8 μm伸长到127.7 μm,基本恢复到普通长蔓南瓜节间细胞长度的水平。 (2) GA_3促进无蔓南瓜蔓伸长的生理基础研究表明,GA_3对无蔓南瓜节间中的α淀粉酶、过氧化氢酶、愈刨木酚过氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性均有促进作用。在本实验的GA_3浓度范围内,0.3 mM GA_3对无蔓南瓜节间中的过氧化氢酶和酸性磷酸酯酶活性的促进作用最强;0.6 mM GA_3则对α淀粉酶活性的促进作用最强;愈创木酚过氧化物酶活性对GA_3浓度似乎不太敏感。0.6 mM GA_3处理后,无蔓南瓜节间中α淀粉酶、过氧化氢酶、愈创木酚过氧化物酶和酸性磷酸酯酶活性分别在处理的第3 d、3 d、9 d和6 d达到最高。 (3) 多效唑对无蔓南瓜和长蔓南瓜植株表型及一些生理酶活性影响实验结果表明,无蔓南瓜对多效唑是敏感的,其植株生长受到抑制;α淀粉酶、抗氧化酶(APX、SOD)、酸性磷酸酯酶活性也受抑制;多效唑对普通长蔓南瓜的生长也有明显地抑制作用;无蔓南瓜除了酸性磷酸酯酶活性与长蔓南瓜中的没有明