【摘 要】
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黄瓜(Cucumis sativus L.)是一种研究性型分化的模式植物,黄瓜植株第一雌花节位低,雌花率高可显著提高黄瓜产量。研究黄瓜性型分化在生产上具有重大意义。黄瓜性别分化主要受外界环境、遗传因素以及不同激素含量的影响。本课题组前期研究发现,温敏型黄瓜品种‘C09-123’中存在一个在低夜温12℃条件下会表现出显著上调表达的蛋白,该蛋白是fibrillin蛋白家族中的一员,定位在叶绿体中,并将
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黄瓜(Cucumis sativus L.)是一种研究性型分化的模式植物,黄瓜植株第一雌花节位低,雌花率高可显著提高黄瓜产量。研究黄瓜性型分化在生产上具有重大意义。黄瓜性别分化主要受外界环境、遗传因素以及不同激素含量的影响。本课题组前期研究发现,温敏型黄瓜品种‘C09-123’中存在一个在低夜温12℃条件下会表现出显著上调表达的蛋白,该蛋白是fibrillin蛋白家族中的一员,定位在叶绿体中,并将该蛋白命名为CsPAP-fib。CsPAP-fib响应低夜温,促进雌花分化,过表达可显著降低黄瓜第一雌花节位,提高黄瓜雌花率。本研究以‘C09-123’为试材,进行不同夜温和乙烯条件处理,研究乙烯对温敏型黄瓜雌性分化的具体影响,为探明乙烯和CsPAP-fib在黄瓜雌性分化发育中的作用机制奠定基础。研究结果表明:(1)在低夜温(12℃)条件下,黄瓜‘C09-123’茎尖内CsPAP-fib基因表达量显著高于正常夜温(18℃)和高夜温(24℃)。黄瓜植株生长一叶-六叶各时期中,两叶一心时期茎尖内CsPAP-fib基因表达量最高,显著高于其他时期。茎尖内CsPAP-fib基因量与植株内源乙烯释放量呈正相关。(2)在低夜温(12℃)条件下,100mg/L乙烯处理和3000mg/L乙烯利浸种处理植株均可显著增加茎尖内CsPAP-fib基因表达量,植株第一雌花节位显著降低,前20节雌花节率提高。乙烯利浸种处理对植株性型分化效果不如外源喷施100mg/L乙烯处理显著。黄瓜‘C09-123’植株茎尖内CsPAP-fib表达量与F基因和M基因存在共表达关系。(3)在高夜温(24℃)条件下,400mg/L高浓度乙烯处理,茎尖内CsPAP-fib基因表达量增加,植株前20节内出现第一雌花节位。100mg/L低浓度乙烯处理,差异不显著。(4)在低夜温(12℃)条件下,8000mg/L乙烯利浸种处理24h会推迟种子萌发,植株表现为叶面积大,节间距短小,叶片密集。(5)低夜温(12℃)植株可溶性糖含量显著高于正常夜温(18℃)和高夜温(24℃),正常夜温(18℃)和高夜温(24℃)下可溶性糖无显著差异。在低夜温条件下,外源乙烯处理可显著增加植株可溶性糖含量。
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