赛菊芋花叶突变体转录组测序分析

为了探索赛菊芋花叶突变体叶色变化的分子机制,以绿叶植株(GL)和花叶变异株(WL)为试材,比较二者叶片表型变化,利用高通量测序技术进行转录组测序分析,结合定量PCR进行验证。结果表明:WL叶片显著变短、变窄,叶脉间为白色,叶色RHS为155A,而GL为137C;叶片SPAD仅为GL的25.85%。转录组测序共获得2098条差异表达基因,WL上调表达1172个;下调表达926个。捕光色素蛋白复合体LHC家族基因、光系统结构蛋白PsaK、psbP等23个已知基因差异表达。KEGG Pathway为光合作用天线蛋白通路和光合电子传递及光合磷酸化通路。本研究从转录水平获得赛菊芋花叶突变体分子水平信息,为深入探索其叶色突变的遗传机制打下了基础。

干旱和混合盐碱胁迫对赛菊芋种子萌发的影响

以赛菊芋种子为实验材料,分别用渗透势为5%、10%、15%、20%、25%的PEG溶液和盐浓度梯度为25,50,100mmol/L,pH梯度为6、7、8、9、10的混合盐碱溶液处理种子,研究干旱和混合盐碱胁迫对赛菊芋种子萌发的影响。结果表明:低程度的干旱胁迫对赛菊芋种子的萌发有一定的促进作用,种子的发芽势、发芽指数和活力指数升高,低程度的干旱胁迫还可以促进胚根的伸长。盐碱胁迫则会降低赛菊芋种子的发芽率、发芽指数、活力指数及种子的含水量,推迟种子的发芽时间。盐碱胁迫中的碱胁迫比盐胁迫对赛菊芋种子萌发的抑制作用更强。

PEG模拟干旱胁迫对大花金鸡菊、桂圆菊和赛菊芋种子萌发的影响

以大花金鸡菊、桂圆菊和赛菊芋的种子为试验材料,使用不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对大花金鸡菊、桂圆菊和赛菊芋种子萌发的影响。结果表明:大花金鸡菊、桂圆菊和赛菊芋能耐一定程度的干旱,随着PEG浓度的升高,大花金鸡菊、赛菊芋种子的发芽势、发芽指数和活力指数呈先升后降趋势,桂圆菊种子的发芽势、发芽指数和活力指数整体呈下降趋势。PEG浓度≥20%时,大花金鸡菊、桂圆菊和赛菊芋种子的发芽势、发芽指数和活力指数均接近于0,种子的萌发受到抑制。

赛菊芋花叶突变株表型变化和转录组测序分析

为探索赛菊芋(Heliopsis helianthoides)花叶突变株表型变化的分子调控机制,本文以赛菊芋绿叶正常植株(LY)和花叶变异株(HY)为试材,比较二者表型变化及SPAD值,并利用高通量测序技术进行转录组测序分析。结果表明:HY突变株叶片长度显著变短,仅叶脉为绿色,叶脉间为白色呈花叶症状,其RHSCC叶色值为155A,而LY为137C;叶片SPAD值仅为正常LY的25.85%。转录组测序共获得2098条差异表达基因(DEGs),HY上调表达(UP)1172个,其中1128个只在HY中有表达;下调表达(DOWN)926个,其中有50个只在HY中有表达。通过对差异基因GO及KEGG富集分析,结合定量PCR验证,结果表明,HY突变株差异下调基因显著富集的功能主要与植物的光合作用有关,光合作用天线蛋白通路中,光捕获叶绿素蛋白复合体的Lhca1(光系统Ⅰ)、Lhcb1和Lhcb4(光系统Ⅱ)显著下调;光反应中心的PsaK(光系统Ⅰ)、PsbP(光系统I)及类囊体膜上ATP合成酶复合体中的delta均显著下调,推测上述基因的下调影响了叶绿素的合成,从而叶片呈现花叶。

三种植物应用于野花组合中的竞争与共存

混播构建野花组合景观时,其不同植物种间竞争与共存问题是植物景观形态与质量可持续性营造的理论依据。现以赛菊芋(Heliopsis helianthoides)、宿根亚麻(Linum perenne)、蓝蓟(Echium vulgare)3种植物为例,采用露地直播的方法,设置3种植物单独播种和混合播种2种播种模式(3种材料单独播种CKY、CKM、CKJ,T1处理宿根亚麻和赛菊芋1∶1混播,T2处理宿根亚麻和蓝蓟1∶1混播,T3处理赛菊芋和蓝蓟1∶1混播,T4处理宿根亚麻、赛菊芋和蓝蓟1∶1∶1混播),对不同播种模式下3种植物的株高生长量、相对生物量(RY)、相对密度(RD)、竞争率(CR)和相对产量总值(RYT)进行分析,研究了3种供试植物在等比例混播中的竞争关系与共存问题,及构建野花组合植物景观过程中的竞争关系与共存机制。结果表明:3种植物混播中竞争力表现为蓝蓟>赛菊芋>宿根亚麻。其中与宿根亚麻的混播促进了赛菊芋的生长,与其它植物的混播均对宿根亚麻的生长产生了抑制作用而对蓝蓟无显著的影响。在等比例混播的条件下,T1、T2、T3、T4处理均不具备混播花卉植物群落的稳定性,将3种植物应用于混播植物景观时应适当降低蓝蓟的混播比例,而提高宿根亚麻的混播比例,从而保证第2年景观的可持续性并提高植物群落稳定性。