荔枝(Litchi chinensis Sonn.)作为一种重要的热带、亚热带常绿果树,有着非常重要的经济价值。然而,在荔枝的成花过程中,由于受到外界环境及树体自身因素的综合影响,容易导致荔枝产量不稳定,严重制约着荔枝产业的发展。荔枝成花质量不佳、花序发育不良是荔枝产量不稳的主要原因之一。本研究从荔枝花序上雏形叶对花序发育的影响作为切入点,研究了‘糯米糍’与‘桂味’两个荔枝品种在花序发育过程中,雏形叶发育与否对最终成花的影响。通过活性氧(ROS, Reactive oxygen species)处理研究‘糯米糍’花序上雏形叶衰老机理。以不同衰老阶段的雏形叶进行高通量测序,通过分析表达谱及转录组数据,获得了NAC及Metacaspase等与叶片衰老相关的候选基因,并利用VIGS (Virus induced gene silencing)及异源遗传转化技术对这些基因进行功能研究。主要研究内容和结果如下：(1)通过生物学调查,研究荔枝‘糯米糍’和‘桂味’品种花序上雏形叶发育与否对于花序生长的影响。根据不同品种花序上雏形叶对ROS及温度响应的差异,选择‘糯米糍’与‘桂味’进行成花和坐果的调查。结果表明,‘糯米糍’花序上的雏形叶对于甲基紫精(methyl viologen dichloride hydrate, MV)诱导的活性氧(ROS)及低温信号敏感,在ROS胁迫及低温诱导下易发生提早衰老,使得花序继续发育,反之则雏形叶正常发育,花序萎缩甚至不发育。‘桂味’花序上雏形叶对于外源ROS及温度信号的响应程度弱于‘糯米糍’,花序上的雏形叶与花序可以同步发育。对2014-2015年度的田间成花情况调查显示,雏形叶的存在严重影响了‘糯米糍’花序的正常发育,而对于‘桂味’则无明显差异。利用人工温室控温,分别设置低温(18/15℃)及高温(28/25℃)环境,选择‘糯米糍’和‘桂味’盆栽荔枝,经过田间低温诱导出现“白点”后转入温室生长。成花情况调查表明,‘糯米糍’花序上的雏形叶在高温环境下正常发育,低温环境下进入衰老状态,而‘桂味’则无显著影响。(2)在控温条件下,选择经过低温诱导出现“白点”的‘糯米糍’盆栽荔枝,分别放入低温(18/15℃)及高温(28/25℃)温室处理获得不同发育方向的雏形叶和花序,对高温下发育的雏形叶和萎缩的花序,以及低温下发育的花序和衰老的雏形叶进行表达谱测序分析。分析测序数据后发现,多个差异表达基因属于NAC类转录因子基因家族。对差异表达基因进行GO分类统计发现,叶片样品之间的显著差异基因主要富集在代谢过程(metabolic process)、细胞过程(cellular process)、蛋白代谢过程(protein metabolic proces s)等方面；而花芽样品中,显著差异基因主要富集在结合(binding)、细胞(cell)、代谢过程(metabolic process)等方面。(3)克隆获得了荔枝LcNAC5.LcNAC4及LcNAP1全长基因序列,NCBI比对结果表明它们均属于NAM超级家族。通过同源比对及构建进化树分析了LcNAC5, LcNAC4及LcNAP1与其他植物NAC的同源关系。同时,在MV诱导的荔枝雏形叶衰老过程中,LcNAC5.LcNAC4及LcNAP1的相对表达量呈上升趋势。通过遗传转化拟南芥及烟草,发现转基因的叶片在MV诱导的衰老过程中,过表达LcNAC5、 LcNAC4及LcNAP1的叶片衰老速度均快于对照叶片,表明在ROS诱导下过表达LcNAC5,LcNAC4及LcNA1l可以加快叶片衰老进程。(4)选取LCNAC5为研究对象,利用VIGS技术研究其在荔枝雏形叶衰老过程中的作用。通过VIGS技术沉默荔枝雏形叶中的LcNAC5,利用MV诱导雏形叶进入衰老阶段,发现沉默样本的衰老速度迟缓于对照,且LcNAC5相对表达量显著低于对照,表明该基因在一定程度上被沉默。同时选取了MV处理后30h的对照叶片与VIGS处理叶片进行转录组测序分析,获得了与LcNAC5沉默过程相关联的其他差异表达基因,其中下调表达基因733个,上调表达基因1857个。(5)克隆获得了LcMCⅡ-1, RT-qPCF分析结果表明,该基因在ROS及低温诱导的荔枝雏形叶衰老过程中均呈现出上升趋势。对荔枝自然衰老过程的叶片进行定量分析表明,该基因也参与了荔枝叶片自然衰老过程。利用VIGS技术,在盆栽‘糯米糍’荔枝植株上进行LcMC Ⅱ-1沉默处理,发现沉默处理的雏形叶对ROS诱导的衰老表现迟缓,表明LcMC Ⅱ-1参与了荔枝雏形叶衰老过程。通过遗传转化拟南芥,对阳性苗的离体叶片进行ROS处理发现,过表达植株叶片表现出提早衰老的现象,表明ROS可以促进过表达LcMC Ⅱ-1拟南芥叶片衰老进程。研究结果证明了LcMC Ⅱ-1参与了荔枝雏形叶衰老过程。