摘要
芍药（Paeonia lactiflora Pall.）是芍药科芍药属多年生草本植物。作为我国的传统名花，芍药具有极高的历史文化价值和观赏价值，常被用于园林绿化以及家庭装饰。近年来，芍药作为一种新型的切花产品，更是受到广大消费者的青睐，导致其需求量极速扩大。芍药自然花期短且相对集中，采收后利用冷库保存可延长其货架期。但在芍药冷藏过程中，由于长时间处于干燥、黑暗且低温的环境中，经常会导致其出现冷害现象。瓶插液是芍药切花应用时的直接生存环境，直接决定了切花的瓶插质量，适当的保鲜液配方对缓解冷害具有十分重要的意义。本试验以芍药切花‘莎拉’为试验材料，通过对蔗糖（Suc）、8-HQ、褪黑素（MT）、无机盐、有机酸以及植物生长调节剂进行筛选，结合响应面分析，配置出一款复合保鲜液，可以显著延长切花瓶插时间，提高切花品质。在此基础上，以褪黑素为切入点，深入探究了褪黑素对芍药切花的采后保鲜调控机制。 本研究主要结果如下： 1. 对本课题组已有的保鲜液配方进行改良。通过调节糖和MT的浓度配置出适合冷藏后的芍药切花基础瓶插液（BVS）。结果表明，0.5%Suc+150 mg·L-1 8-HQ+0.5 mM MT可以将冷藏后的芍药切花瓶插时间从4.7 d延长至6.7 d。在BVS的基础上，进行无机盐、有机酸以及植物生长调节剂的筛选，并通过响应面分析，筛选出最佳浓度，配制出适合芍药切花的复合保鲜液（CVS）。结果表明，以0.5%Suc+150 mg·L-1 8-HQ+0.5 mM MT+1690 mg·L-1 NaCl+129 mg·L-1 CA+68 mg·L-1 6-BA为配方配置的CVS可以改善芍药切花经冷藏处理后出现的冷害现象，并且延长芍药切花的瓶插寿命最高至8.9 d。 2. 经过CVS处理可以提高芍药切花的抗氧化能力，增强对活性氧（ROS）的清除能力，同时降低了电解质泄漏率和丙二醛（MDA）的含量，保证了细胞膜的完整性。在基因层面，CVS通过调节水通道蛋白基因、抗旱基因、抗氧化基因和衰老基因来抑制衰老，延长芍药切花的瓶插寿命。结果表明，通过RT-qPCR，确定CVS处理芍药切花可以有效抑制衰老基因PlSAG39的表达；提高水通道蛋白基因PlTIP1;1、PlPIP1;3的表达，并且抑制了PlTIP2;1的表达；提高抗旱基因PlWRKY22、PlMYB4以及抗氧化基因PlGST23的表达。 3. 探究CVS中主要成分MT对芍药切花的保鲜机理。使用MT处理芍药切花可以增强其抗氧化能力，并且减少电解质泄露以及MDA含量，保证了细胞膜的完整性。同时经MT处理后，维持芍药花瓣内淀粉和蔗糖的代谢平衡，为切花瓶插过程提供呼吸作用的底物。 4. 通过对对照组和MT处理组进行转录组测序，寻找相关通路和差异基因。结果表明，通过P＜0.05和|log2(Fold Change)|≥1共筛选出2819条差异基因，这些基因功能大多被富集在胁迫响应上。此外，MT处理对糖代谢方向具有积极响应作用，加速淀粉水解同时增加蔗糖的含量，为芍药切花呼吸提供能源物质。对差异基因进行PPI蛋白互作网络分析，并选择6条Hub Gene进行定量分析。结果显示MT处理上调了SWEET12、BAM3、SUT1、SUS与糖代谢相关的基因，调控切花体内糖含量的变化。同时调控了水通道蛋白基因（AQPs）TIP1;1和TIP2;1，以此来调控切花的吸水功能。 5. 通过分析植物响应逆境环境通路发现，WRKY22对外界胁迫有积极响应，因此对PlWRKY22进行功能验证。在拟南芥上进行异源过表达试验，验证PlWRKY22的功能。结果表明，在水分胁迫处理后，OEPlWRKY22可以正常开花结实，而WT则出现提前死亡的现象，说明过表达植株可以有限缓解水分胁迫的现象。进一步证明PlWRKY22在芍药切花中具有响应水分胁迫的功能。
NETL