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多花水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)为石蒜科水仙属多年生草本球根类花卉,鳞茎肥硕,叶姿秀美,花香清雅,是福建省特色花卉,中国十大名花之一,具有极高的观赏和经济价值。本研究以多花水仙2年生和3年生鳞茎为试验材料,利用ETD-300乙烯痕量检测仪测定了休眠前的种球发育膨大期以及休眠期间鳞片、内鳞片、内芽、鳞茎盘4个部位的乙烯释放量,对乙烯响应因子Nt ERFs开放阅读框进行克隆,并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位分析,利用q PCR技术检测了Nt ERFs基因在多花水仙内芽和鳞茎盘膨大期和休眠期间的表达规律,为研究乙烯在多花水仙营养生长和休眠期间的作用机制提供研究基础。主要研究结果如下:1、测定了膨大期和休眠期种球在不同温度处理下的鳞片、内鳞片、内芽和鳞茎盘的乙烯释放量。实验结果表明:不同温度处理的多花水仙鳞片和内鳞片的乙烯释放量无显著变化。在水仙种球膨大期,30℃条件下的水仙内芽在4月上旬乙烯释放量迅速达到高峰后显著下降;鳞茎盘产生的乙烯处于不断增加的状态直至5月份开始基本不变;15℃条件下的水仙内芽和鳞茎盘在4月上旬和4月下旬先后产生乙烯释放量高峰,而后均呈现缓慢下降的趋势;室温条件下的水仙鳞茎盘和内芽乙烯产生的趋势相同,为4月上旬开始乙烯产量迅速增加达到顶峰然后在4月中旬开始缓慢下降。2、在水仙休眠期,3种温度处理下,鳞茎盘的乙烯释放量均大于内芽所释放的乙烯。在30℃和15℃条件下,鳞茎盘产生的乙烯从6月上旬开始逐渐下降;常温下种植的水仙鳞茎盘和内芽的乙烯释放量均呈现出显著变化。从8月上旬开始,室温下的水仙鳞茎盘和内芽释放的乙烯显著升高,可以推测这一时间段芽休眠被打破,进入花芽分化期;鳞茎盘释放的乙烯量显著高于其他部位,说明在室温条件下,鳞茎盘释放的乙烯可能是打破休眠诱导的主要因素。经过熏蒸处理的水仙各部位的内源乙烯释放量也发生显著变化,熏蒸处理主要影响鳞茎盘的乙烯释放,证明了鳞茎盘对乙烯的响应在休眠解除和花芽分化中具有重要作用。3、基于多花水仙转录组数据库,筛选得到17条在种球膨大期和休眠期差异表达的Nt ERFs基因,通过进化树分析以及氨基酸序列比对确定了5个与休眠和生长有关的Nt ERFs基因。其中,Nt ERF1B与拟南芥At ERF1、At ERF14、At ERF15,烟草Nt ERF1B,番茄Sl ERF4、Sl ERF-C3、Sl ERF-C7进行氨基酸序列比对同源性高达88.24%;Nt ERF1与烟草的Nt ERF4、Nt ERF114、Nt ERF115、Nt ERF-ABR1、Nt ERF-CRF4拟南芥At ERF110,杨树Pt ERF119的氨基酸进行比对,同源性为65.70%;Nt ERF2与拟南芥At ERF13、At ERF1、At ERF2,烟草Nt ERF1、Nt ERF2,杨树Pt ERF2,番茄Sl ERF-A2进行氨基酸序列的同源性为92.67%;Nt ERF114和Nt ERF115分别与Nt ERF-ABR1、Nt ERF4、Nt ERF-CRF4、Nt ERF110、拟南芥At ERF110、杨树Pt ERF119进行氨基酸序列的同源性为86.79%和85.11%。4、利用同源克隆得到了5个多花水仙休眠相关的乙烯受体基因Nt ERF1B、Nt ERF1、Nt ERF2、Nt ERF114、Nt ERF115的开放阅读框,长度分别为627 bp、453 bp、576 bp、693 bp、567 bp,分别编码209个、151个、192个、231个和189个氨基酸。生物信息学分析结果表明,5个ERFs基因均属于AP2超家族,亚细胞定位研究结果证实Nt ERF2、Nt ERF114、Nt ERF115为核定位蛋白。5、利用RT-PCR技术分析了多花水仙种球5个Nt ERFs基因在鳞茎膨大期和休眠期的表达规律,并对基因的表达量和乙烯释放量进行了相关性分析。结果表明,温度显著影响Nt ERFs基因的表达水平,不同部位的Nt ERFs基因的表达水平也有显著差异。在15℃和室温条件下,内芽Nt ERF1B的表达量与乙烯释放呈现极显著正相关关系;在室温下,鳞茎盘中的Nt ERF1B和Nt ERF1与乙烯释放呈现极显著正相关关系,Nt ERF2基因在鳞茎膨大期的末尾产生表达量峰值;15℃和30℃处理的内芽Nt ERF2基因在休眠期初期表达量达到最大值,Nt ERF2基因表达量在不同温度下,均与乙烯释放量具有极显著正相关性。在5月初,30℃处理的内芽Nt ERF114基因表达量显著高于其他部位的表达量;室温处理的鳞茎盘的Nt ERF114基因在5月下旬的表达量显著高于其他时期和部位,Nt ERF114基因与鳞茎盘产生的乙烯具有正相关性。鳞茎盘和内芽中的Nt ERF115基因在30℃和15℃条件下的表达量高峰分别出现在5月中旬和6月上旬,而室温条件下鳞茎盘Nt ERF115基因在6月中旬表达量显著升高,是内芽表达量的139倍,15℃和室温下Nt ERF115基因的表达量与乙烯释放量呈现极显著正相关。对熏蒸处理后1 h的水仙鳞茎盘和内芽取样进行5个Nt ERFs的表达量分析结果表明,鳞茎盘Nt ERF2的表达量最高,其次是Nt ERF114,Nt ERF1B、Nt ERF1。本研究认为温度可能通过影响多花水仙种球乙烯的释放进而影响种球进入休眠和休眠的解除,鳞茎盘释放的乙烯可能是多花水仙休眠解除的诱导因子,鳞茎盘和内芽的Nt ERFs参与了乙烯信号的响应。