弱光導致荷花花芽敗育的機制探析

摘要：[目的]本研究旨在探究弱光下荷花花芽敗育的成因及相關機制。[方法]以荷花種藕品種‘霞光染指’‘紅盞托珠’和‘雪戀’為材料,從生理、分子遺傳學角度分析弱光誘導在荷花花芽敗育的成因。[結果]與對照(全光照)相比,遮陰處理使植物生長受阻,開花量顯著下降,花期延遲并縮短;光合特性分析顯示,3個品種光補償點下降,其中‘雪戀’光補償點最低;弱光下可溶性糖含量下降,且對蔗糖含量影響最大;Tunnel染色結果顯示細胞凋亡是弱光引起花芽敗育的主要原因。組學數(shù)據(jù)揭示引起細胞凋亡的重要基因NnSnRK1在弱光及其他脅迫,如水淹脅迫、銅脅迫、熱脅迫等,與NnTPS1呈現(xiàn)出相反的表達模式;RT-qPCR表達量分析表明,遮陰處理下,荷花NnTPS1表達量下降,NnSnRK1表達量上升;外源施加低濃度蔗糖可以提高NnTPS1基因表達量。[結論]荷花在遮陰處理的弱光環(huán)境下,發(fā)生嚴重的花芽敗育現(xiàn)象,而細胞程序性死亡是弱光引起花芽敗育的主要原因;弱光下蔗糖含量降低引起NnTPS1表達量下降,減弱了對NnSnRK1的抑制可能是誘導荷花花芽敗育的關鍵原因。