《植物生理学报》 2019, 55(7): 1029-1037

赤霉素和细胞分裂素对石蒜鳞茎膨大的调控作用及其生理机制

许俊旭, 李青竹, 杨柳燕, 李心, 王桢, 杨贞, 张永春^*

上海市农业科学院林木果树研究所, 上海201403

通信作者：张永春；E-mail: saasflower@163.com

摘　要：

石蒜(Lycoris radiata)鳞茎的自然膨大过程很慢, 严重制约了其商业生产的发展, 外施激素是调控石蒜鳞茎膨大的重要手段。本文利用外施细胞分裂素类似物氯吡脲(CPPU)、赤霉素(GA)合成抑制剂多效唑(PP333)以及GA的方式, 探讨GA和细胞分裂素对石蒜鳞茎膨大的调控作用及其生理机制。研究发现外施CPPU和PP333后, 内源玉米素核苷(ZR)和GA₃含量分别升高和降低, 鳞茎中碳水化合物的积累增强, 并促进石蒜鳞茎的膨大。另外, 外施GA₃和PP333能够快速诱导淀粉合成关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)大小亚基基因LrAGPL1表达下调、 LrAGPS1表达上调, 而CPPU对淀粉合成相关基因的调控作用较为缓慢, 但是CPPU能够快速上调石蒜鳞茎中细胞分裂标志因子CycD基因的表达。以上结果表明, GA3通过负调控石蒜鳞茎中AGPase的转录水平, 抑制AGPase活性, 从而减缓鳞茎中淀粉积累过程, 最终抑制石蒜鳞茎的膨大, 而外施GA₃合成抑制剂能够解除这种抑制效应; 细胞分裂素能够通过加快石蒜鳞茎中细胞分裂进程来加速鳞茎的膨大, 而对淀粉合成酶相关基因的表达的调控可能是间接的。

关键词：石蒜; 鳞茎膨大; 赤霉素; 细胞分裂素; 生理机制

收稿：2018-12-21   修定：2019-06-12

资助：上海市科技兴农重点攻关项目[沪农科攻字(2016)第6-1-6号]和上海市市级农口青年人才成长计划[沪农青字(2018)第1-10号]。

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