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糖分对厚朴二次开花调控机制的代谢分析,BMC Molecular and Cell Biology

来源：花匠小妙招时间：2024-12-12 17:59

糖分对厚朴二次开花调控机制的代谢分析
BMC Molecular and Cell Biology ( IF 2.4 ) Pub Date : 2022-12-14 , DOI: 10.1186/s12860-022-00458-x
Lingjuan Xuan 1 , Qianqian Wang 1 , Zhigao Liu 1 , Bin Xu 1 , Shaoyu Cheng 1 , Yingjia Zhang 1 , Danying Lu 1 , Bin Dong 1 , Dongmei Zhang 2 , Lang Zhang 2 , Jingjing Ma 1 , Yamei Shen 1

玉兰作为城市绿化中重要的传统观赏植物，以其优雅的花形和绚丽的花色在我国已有约2000年的栽培历史。大多数木兰品种每年春季开花一次，而其他一些品种，如 Magnolia liliiflora Desr。'宏源宝'，也在夏季或初秋时分第二次开花。这种二次开花的特性因其高观赏价值而备受青睐，但其潜在机制尚不清楚。石蜡切片用于显示2018年3月28日至8月25日两次开花期间百合花'红源宝'的开花时间和表型变化。然后进行气相色谱 - 质谱（GC-MS）探索化学'宏源宝'两次花芽分化过程的代谢产物，并通过正交投影到潜在结构判别分析（OPLS-DA）筛选和鉴定代谢物。Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway enrichment analysis (KEGG) 用于揭示糖代谢物与二次开花特性之间的关系。为了进一步研究蔗糖和海藻糖对‘宏源宝’开花调控的潜在作用，从 2019 年 4 月 22 日开始，植物在春季开花后定期喷洒浓度为 30 mM、60 mM 和 90 mM 的蔗糖和海藻糖溶液。观察喷施植物的花芽分化过程，并通过定量逆转录PCR（qRT-PCR）研究参与蔗糖和海藻糖代谢途径的基因的表达模式。表明'宏源宝'一年可完成2次花芽分化，春夏均开花。花芽分化的代谢产物在第一花芽和第二花芽之间存在显着差异。与第一次花芽分化过程相比，第二次花芽分化过程中蔗糖和海藻糖代谢途径中的代谢产物显着上调。除此之外，与第一个过程相比，第二个花分化过程中包括 MlTPS1、MlTPS5、MlTPS6、MlTPS7 和 MlTPS9 在内的许多海藻糖-6-磷酸合酶 (TPS) 基因的表达水平显着增加。外源处理表明，与对照植物（喷水，CK）相比，三种浓度的海藻糖均能促进开花，其中以60 mM浓度效果最显着。对于叶面喷洒蔗糖，与 CK 相比，只有 60 mM 的浓度加速了开花。这表明不同浓度的海藻糖和蔗糖可能具有不同的效果。表达分析显示蔗糖处理增加了MlTPS5和MlTPS6的转录水平，而海藻糖处理增加了MlTPS1，表明不同的MlTPS基因分别参与了蔗糖和海藻糖代谢途径。许多开花相关基因的表达水平，如 MlFT、MlLFY 和 MlSPL 也响应于蔗糖和海藻糖的喷洒而增加。我们提供了关于蔗糖和海藻糖对木兰开花过程影响的新见解。在不同含糖量处理下，厚朴花芽分化时间提前。响应于蔗糖和海藻糖叶面喷洒的诱导和加速开花，加上海藻糖调节和响应基因的表达升高，表明次生花芽形成受内源蔗糖和海藻糖水平改变的促进。这些结果使人们对蔗糖和海藻糖对厚朴重花的作用有了新的认识，为诱导和加速厚朴开花进程提供了初步的推测。表明内源性蔗糖和海藻糖水平的改变促进了次生花芽的形成。这些结果使人们对蔗糖和海藻糖对厚朴重花的作用有了新的认识，为诱导和加速厚朴开花进程提供了初步的推测。表明内源性蔗糖和海藻糖水平的改变促进了次生花芽的形成。这些结果使人们对蔗糖和海藻糖对厚朴重花的作用有了新的认识，为诱导和加速厚朴开花进程提供了初步的推测。

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所属分类：花卉