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蜡梅(Chimonanthus praecox L.)是蜡梅科蜡梅属植物,作为我国传统花卉广泛应用于园林中,且花期在12月至翌年2月,花开时芳香四溢。由于蜡梅具有独特的香气和开放时间,因此在切花市场有很大的观赏和经济价值,已在上海、成都等地形成一定切花产业规模。蔗糖是切花保鲜中常用的保鲜剂,本试验采用不同浓度的蔗糖辅以200mg/L 8-羟基喹啉硫酸盐为预处理液,对蜡梅切花‘花蝴蝶’进行为期72h的预处理。在瓶插过程中,测定相关形态指标和生理指标以确定适宜的蔗糖浓度及瓶插时间。将样品进行转录组测序和分析,同时对分析结果进行验证和探究,以确定蔗糖预处理对蜡梅切花保鲜的影响。本试验主要结果如下:1.瓶插期间形态指标测定结果表明:10g/L的蔗糖预处理可以促进花朵开放、增大最大花径值、延长达最大花径所用时间并延缓盛花期花朵鲜重的下降。当蔗糖预处理浓度达到30g/L时,会加速花朵萎蔫、降低瓶插寿命并缩短开花时长,从而影响观赏品质。2.多个生理指标的测定结果表明:蔗糖预处理可增加花被片中可溶性糖含量,可溶性蛋白含量整体呈先升后降的趋势,且在瓶插第2d时出现峰值。花被片内脯氨酸含量随着瓶插时间而不断升高,丙二醛的含量经10g/L的蔗糖预处理后呈缓慢下降趋势。SOD和CAT活力测定表明,10g/L蔗糖预处理可能有助于花被片内超氧化物阴离子、过氧化氢的减少。3.根据形态与生理指标测定结果,选定10g/L的预处理和对照样品进行转录组测序,时间点为预处理前、预处理后、瓶插第2d和瓶插第5d。生物信息学分析表明,差异表达基因数目最多出现在瓶插第2d,达到1256个。经过GO和KEGG富集分析,发现蔗糖预处理可引起多种糖代谢、次生代谢等通路上基因表达量的变化。4.结合转录组测序结果和基因功能,推测花朵的开放和花径值的变大可能与差异表达基因CpEXPA4、CpEXPA10及CpEXPA15有关,荧光定量PCR验证结果与转录组数据一致。蔗糖预处理的CpEXPA10和CpEXPA15表达量高于对照,CpEXPA4则呈相反的表达趋势。5.为了了解CpEXPA4、CpEXPA10和CpEXPA15在不同蜡梅品种中的表达模式,对三者在‘H29’、‘JDH02’‘花蝴蝶’和‘小米星’的不同花发育阶段的表达量进行测定。同时以‘H29’为例,对花发育阶段细胞变化进行观察。结果表明基因表达量在四个品种中的趋势并不完全一致,在不同器官组织中也存在差异。CpEXPA10和CpEXPA15可能与花发育开放过程相关性更高。6.分析CpEXPA4、CpEXPA10和CpEXPA15的蛋白结构,三者均含有扩展蛋白家族典型的DPBB超家族保守结构域DPBB1以及Pollen allerg1保守结构域,且与拟南芥、荷花、茶树等物种中的扩展蛋白序列具有较高的相似性。对其蛋白结构及定位等进行预测,结果显示三者均具有信号肽且定位在细胞外基质中。7.构建CpEXPA4、CpEXPA10和CpEXPA15蛋白亚细胞定位载体,发现三者主要定位在细胞器内质网上。因此,三者可能与内质网的功能有关,对膜体积的增大有促进作用,从而调控植物细胞发育。