“綠心”切花小菊管狀花綠色形成機(jī)理研究.pdf

1、菊花（Chrysanthemum morifolium）是一種重要的觀(guān)賞植物。切花菊、尤其是切花小菊因?yàn)槠浠ㄉㄐ拓S富、著花繁密、開(kāi)花整齊及花期長(zhǎng)等特點(diǎn)在世界切花生產(chǎn)中占有重要地位。傳統(tǒng)切花小菊中間兩性管狀花是黃色，而“綠心”切花小菊中間兩性管狀花則為綠色，后者比前后觀(guān)賞價(jià)值高，更能贏得消費(fèi)者的青睞，尤其外邊舌狀花為白色相襯時(shí)，其觀(guān)賞價(jià)值更高。目前，“綠心”切花小菊品種遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于“黃心”切花小菊，且品質(zhì)很好的“綠心”切花小菊種數(shù)也不是很多

2、。因此，研究管狀花綠色形成機(jī)理具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，預(yù)期研究結(jié)果為今后定向培育“綠心”切花小菊提供重要理論指導(dǎo)。本研究選取了“綠心”切花小菊‘Q11-34-1’和“黃心”切花小菊‘QX-081’，利用體視鏡和透射電鏡等細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)比較研究了它們?cè)陂_(kāi)花過(guò)程中管狀花形態(tài)結(jié)構(gòu)上的差異。同時(shí)，也測(cè)定了一些常見(jiàn)色素和內(nèi)源激素含量變化等來(lái)比較研究它們開(kāi)花過(guò)程中管狀花生理方面的差異。主要研究結(jié)果及結(jié)論如下:
　　(1)將切花小菊開(kāi)花時(shí)期分為

3、6個(gè)階段，分別為階段1:露心期;階段2:初開(kāi)期;階段3:盛花期;階段4:外層管狀花逐漸變黃期;階段5:散粉初期;階段6:散粉末期?！甉11-34-1’和‘QX-081’花期分別為24天和17天，前者是后者花期長(zhǎng)度的1.4倍?！甉11-34-1’和‘QX-081’每花序管狀花總數(shù)分別為155.6和132.0個(gè)，并用體式顯微鏡對(duì)階段3、4、5時(shí)期‘Q11-34-1’和‘QX-081’的管狀花進(jìn)行了觀(guān)察比較。結(jié)果表明，“綠心”切花小菊的花期明

4、顯長(zhǎng)于“黃心”切花小菊，且花心花色由管狀花頂端花冠的顏色決定的。
　　(2)階段1至階段4，‘Q11-34-1’管狀花花冠單細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)分別為12.5、12.3、13.5、12.0個(gè)，而‘QX-081’管狀花花冠單細(xì)胞內(nèi)葉綠體數(shù)分別為13.0、12.5、13.5、11.0個(gè)?！甉11-34-1’的葉綠體長(zhǎng)度分別為3.2、3.7、3.4、3.7μm，寬度分別為1.4、1.5、1.5、1.6μm;而‘QX-081’四個(gè)階段的葉綠體長(zhǎng)

5、度分別為2.6、2.4、2.9、3.2μm，寬度分別為1.5、1.7、1.8、1.7μm。‘Q11-34-1’管狀花花冠單細(xì)胞內(nèi)基粒類(lèi)囊體膜層數(shù)分別為5.3、5.8、5.3、4.8層，而‘QX-081’管狀花花冠單細(xì)胞內(nèi)基粒類(lèi)囊體膜層數(shù)分別為5.0、5.5、5.3、5.0層;‘Q11-34-1’單個(gè)葉綠體中淀粉粒數(shù)分別為2.8、4.3、5.0、5.5個(gè)，而‘QX-081’單個(gè)葉綠體中淀粉粒數(shù)分別為3.0、4.0、4.8、5.0個(gè)。研究發(fā)

6、現(xiàn)，從階段1至階段4，‘Q11-34-1’和‘QX-081’的葉綠體數(shù)、長(zhǎng)度、寬度、基粒類(lèi)囊體膜層數(shù)變化都不明顯，而淀粉粒數(shù)則都逐漸增加。其中，‘Q11-34-1’的葉綠體多為紡錘形，而‘QX-081’的葉綠體多為近圓形，前者的葉綠體明顯大于后者。此外，‘Q11-34-1’葉綠體類(lèi)體膜結(jié)構(gòu)比‘QX-081’葉綠體類(lèi)囊體膜結(jié)構(gòu)更為清晰。結(jié)果表明，管狀花花冠顏色主要與花冠葉綠體大小和基粒類(lèi)囊體膜結(jié)構(gòu)清晰度有關(guān)。
　　(3)‘Q11-3

7、4-1’和‘QX-081’管狀花中，葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素和花青素含量都很低，而黃酮類(lèi)化合物相對(duì)含量較高。階段1至階段5，‘Q11-34-1’葉綠素含量分別為0.128、0.132、0.122、0.11、0.086 mg/g，而‘QX-081’葉綠素含量分別為0.088、0.088、0.077、0.072、0.067 mg/g;‘Q11-34-1’類(lèi)胡蘿卜素含量分別為0.019、0.026、0.059、0.065、0.073 mg/g，而‘

8、QX-081’管狀花中類(lèi)胡蘿卜素含量分別為0.083、0.094、0.103、0.11、0.123 mg/g;‘Q11-34-1’葉綠素/類(lèi)胡蘿卜素比值分別為6.72、5.06、2.07、1.68、1.18，而‘QX-081’葉綠素/類(lèi)胡蘿卜素比值分別為1.01、0.94、0.75、0.65、0.54;‘Q11-34-1’花青素含量分別為0.076、0.070、0.068、0.065、0.061 A，而‘QX-081’花青素含量分別為0

9、.070、0.067、0.063、0.061、0.057 A;‘Q11-34-1’黃酮類(lèi)化合物含量分別為13.81、17.95、15.01、13.45、9.80 mg/g，‘QX-081’黃酮類(lèi)化合物含量分別為14.30、16.53、15.64、13.14、11.45 mg/g。研究發(fā)現(xiàn)，階段1至階段5，‘Q11-34-1’和‘QX-081’葉綠素和黃酮類(lèi)化合物含量都是先上升再下降，類(lèi)胡蘿卜素含量都持續(xù)上升，花青素含量都持續(xù)下降。葉綠素

10、/類(lèi)胡蘿卜素比值持續(xù)下降，‘Q11-34-1’的比值都大于1，而‘QX-081’中只有階段1時(shí)比值大于1;比值大于1時(shí)，花序中顯綠管狀花所占比例大于顯黃管狀花，當(dāng)比值小于1時(shí)，花序中顯綠管狀花所占比例小于顯黃管狀花。當(dāng)葉綠體中葉綠素含量遠(yuǎn)大于類(lèi)胡蘿卜素含量時(shí)，管狀花就呈現(xiàn)綠色。結(jié)果表明，管狀花顏色主要由葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的比值決定.
　　(4)階段1至階段4，‘Q11-34-1’的管狀花中IAA含量分別為1892.7、1073.7

11、、413.7、232.7 ng·g-1 FW，‘QX-081’的IAA含量分別為3421.0、693.3、356.7、253.7ng·g-1 FW;‘Q11-34-1’的ABA含量分別為1004.0、193.0、68.3、188.7 ng·g-1 FW，‘QX-081’的ABA含量分別為1761.0、167.0、45.7、116.0 ng·g-1 FW。結(jié)果表明，‘Q11-34-1’和‘QX-081’中IAA含量隨著花序開(kāi)放都持續(xù)下降，

12、而ABA含量則先下降后上升。結(jié)果表明，切花小菊開(kāi)花過(guò)程中，IAA和ABA可能通過(guò)調(diào)控花序發(fā)育而間接影響管狀花的花色和花心的顏色.
　　(5)階段3時(shí)期，利用IAA、6-BA和SA處理‘Q11-34-1’和‘QX-081’的管狀花。發(fā)現(xiàn)0.1 mg/L的6-BA處理下，‘Q11-34-1’和‘QX-081’花期分別延長(zhǎng)了2.2天和0.7天;0.1 mg/L的IAA處理下，‘Q11-34-1’和‘QX-081’花期分別延長(zhǎng)了1.0天和