《木蘭科植物開花生熱效應表型及調控機制研究》是依託北京林業大學，由王若涵擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：木蘭科植物開花生熱效應表型及調控機制研究
- 依託單位：北京林業大學
- 項目負責人：王若涵
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
植物的開花生熱效應是近年來國際植物研究領域中一個嶄新而又熱點的課題。具有開花生熱效應的植物在花期可以主動的產生熱量，並對自身溫度加以調控，從而保持較為恆定的溫度來適應環境溫度的波動變化，是植物自身應對外界環境的一項成功繁殖策略。開花生熱存在於某些原始植物科屬中，木蘭科Magnoliaceae植物作為被子植物的原始類群，迄今尚缺乏針對活體生熱表型的界定和內部調控機制的深入研究。本項目將著重（1）運用紅外線測溫、熱偶探針對木蘭科開花生熱的溫差變化和生熱關鍵區域進行界定；（2）運用紅外線成像系統、熱成像技術，對開花期進行實時活體動態監測、三維圖像軟體分析，歸納出木蘭科開花生熱表型；（3）運用雷射共聚焦顯微鏡、掃描電鏡等相關電鏡、螢光標記技術，從細胞水平對生熱關鍵區域表皮細胞和線粒體進行量化分析，線粒體微量熱分析對生熱量值的變化進行深入探討，以闡明開花生熱效應中熱量與結構之間的調節因子。
結題摘要
具有開花生熱的植物在花期可以主動地產生熱量，並對自身溫度加以調控，使花部溫度明顯高於環境溫度，並保持在一定溫度範圍之內，促使生殖發育順利完成，是植物應對外界環境變化的一項成功繁殖策略。本項目圍繞“木蘭科植物開花生熱表型及調控機制”的核心內容開展研究工作，採用多項先進技術，對木蘭科玉蘭的生熱表型，生物學功能以及調控機制進行了系統研究。本項目以木蘭科植物為研究體系，採用無損傷實時動態技術記錄開花生熱曲線模式，關鍵生熱時期和重要生熱區域，準確界定了玉蘭的生熱表型和變化模式；同時結合紅外成像技術，花香成分分析以及細胞生物學技術，分析了開花生熱與花香成分釋放、早春昆蟲訪花之間的關係，首次發現了玉蘭傳粉中的花香模擬機制，揭示了開花生熱效應在原始被子植物科屬中的生物學功能和進化意義。並且，採用高通量測序和生物信息學手段研究了miRNA在生熱調控中的作用，鑑定了玉蘭花生熱過程中不同時期表達的miRNA。通過比較分析玉蘭花在不同生熱時期miRNA 的差異表達，初步確定了與生熱過程相關的miRNA。本研究對深入探討植物開花生熱的關鍵調控機制提供了重要的實驗依據和活體監測的技術平台。
