元宝枫结果习性和花发育研究

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中文摘要：元宝枫(AcertruncatumBunge)有很高的经济价值，其种子中含高达47%的油脂，籽油中含有超过4.6%的神经酸，是自然界中少数几种神经酸资源植物之一。元宝枫果实产量较低，花性别表现复杂，雌花比例低，以提高果实产量和品质为目的的研究尚缺乏。本研究对元宝枫结果习性、性别系统、花芽分化和开花过程、外源生长调节剂对花性别比例的影响及成花过程中基因调控网络进行了研究，为元宝枫产量提升、成花调控等提供理论基础。主要结果如下：元宝枫有壮枝结果的特性，结果部位包括短枝顶芽和长枝侧芽两种。结果枝组为Y形，由结果枝和果台副梢发育形成，进而形成多年连续结果能力。结果枝果实产量与结果母枝、结果枝的顶部直径和基部直径均呈显著正相关，与结果母枝长度无相关性。顶部直径大于3.08mm、着生在营养枝侧面的结果母枝为高产结果母枝。元宝枫花分为雌能花和雄能花两种。雌能花雄蕊和雌蕊均具备，但雄蕊花丝短，花药不开裂，因而不表现出雄花的性别特征。雌蕊发达，明显高于雄蕊，子房体积大而饱满。雄能花花丝长，可超过10mm，花药可产生成熟花粉并开裂散粉。雄花可根据雌蕊的形态分为Ⅰ型和Ⅱ型，均雌蕊败育，无法完成受精发育成果实。元宝枫为二重雌雄异型异熟植物。根据第一批开放的小花的性别可将元宝枫植株分为雄先型和雌先型两种类型。雄先型植株花开放顺序为雄能花——雌能花——雄能花，雌先型植株花开放顺序为雌能花——雄能花——雄能花。 7月中旬元宝枫芽开始进入形态分化期。至8月中旬，可见花序轴顶花和其下部分小花。至9月中旬，雄蕊原基花丝和花药已各自分化。至10月下旬，雌蕊原基分化出胚珠。至下年3月21日，多数花药内处于四分体小孢子状态，胚囊尚未发育，看不到雌能花与雄能花的差异。至3月26日，单核花粉从四分体中独立出来。胚珠中可见大孢子母细胞，雌配子体开始发育。3月下旬为性别分化关键期。内源GA3及与其他激素的比值与花性别决定有关。100mg/L和200mg/L浓度的GA3处理显著提高了雌能花数和雌能花比例，1%和2%浓度的蔗糖溶液处理提高了雌能花比例。以上四个处理组中花芽处于花性别分化关键期时，内源GA3含量和（GA3+IAA）/ABA比值均出现了显著上升，而ZT/GA3比值均出现了显著下降。本研究选取了三个时期样品，构建15个cDNA文库,共获得35249个基因，其中7506个新基因。花发育前期筛选到8066个差异基因，花发育后期筛选到705个差异基因，其中20个直接与花发育相关。喷施赤霉素处理下前期仅筛选到8个差异基因，后期筛选到764个差异基因，其中10个直接与花发育相关，包括LFY、AP3、PI、AG、SEP2、SEP3、CRC等，其他转录因子中与花发育相关的有TGA9、TGA10、STM等。

作者：

李超

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关键词：

元宝枫结果习性二重雌雄异型异熟性别分化转录组

授予学位：

博士

学科专业：

森林培育

导师：

苏淑钗

学位年度：

2021

学位授予单位：

北京林业大学

语种：

中文

中图分类号：