摘要
1.独脚金内酯对两种黄芪主根的生长起到正调控作用,促进主根伸长;负调控侧根的发育,使侧根数量减少。 独脚金内酯(Strigolactones,SLs)是一种重要的植物激素,在调控植物根系形态建成上发挥着重要作用。黄芪,作为常用大宗中药材,以根入药,其根系形态是评价药材质量标准的重要指标之一,但目前关于药用植物根系生长发育方面的报道较少。因此,本实验以蒙古黄芪(Astragalusmembranaceusvar.mongholicus,简称AM)和膜荚黄芪(Astragalusmembranaceus,简称AG)为材料,研究组培条件下不同浓度GR24(人工合成的独脚金内酯类似物)和Tis108(独脚金内酯合成抑制剂)处理对黄芪幼苗根系形态和内源激素含量的影响,采用石蜡切片技术与转录组测序技术,分别从细胞水平和分子水平解析独脚金内酯调控黄芪根系生长发育的内部分子机制,明确两种黄芪根系生长发育的差异,为今后阐明独脚金内酯调控药用植物或其它豆科植物根系生长发育的分子机制奠定理论基础,同时也为黄芪规范化育苗和幼苗质量控制提供科学依据。结果如下: 2.独脚金内酯通过诱导蒙古黄芪根系细胞分裂素合成基因CYCP25A、LOG1、LOG8表达上调,促进内源CTK的产生,CTK诱导维管系统细胞分裂而促进维管的发育,最终导致根茎的横向生长。 3.独脚金内酯通过诱导两种黄芪根系细胞周期相关基因CYCB1;1、PCNA、CycD2;1和CDKB的表达上调,促进根尖分生区细胞的分裂使细胞数量增加,导致分生区长度增加,进而促进了两种黄芪主根生长;另一方面,独脚金内酯通过诱导蒙古黄芪根系生长素外输载体基因表达下调,抑制生长素的运输,进而促进其主根的生长。 4.侧根发育是一个复杂的过程,多种内源激素协同调控黄芪侧根的发育。其中,独脚金内酯通过降低蒙古黄芪根系IAA含量,增加BR含量,而诱导IAA14表达上调,IAA14通过抑制ARF19和LBD29基因表达,从而抑制侧根的发育;独脚金内酯通过抑制膜荚黄芪根系生长素的运输使侧根的发育受到抑制。同时,CTK作为重要的调控因子,参与独脚金内酯对黄芪侧根发育的负调控。