《油菜素甾醇調控梨花芽休眠解除過程的機理研究》是依託浙江大學，由白松齡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：油菜素甾醇調控梨花芽休眠解除過程的機理研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：白松齡
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
果樹休眠的解除過程受到多種內源激素的動態變化及平衡調控。迄今為止的研究主要集中在ABA與GA上，而對其他種類激素研究較少。油菜素甾醇（BR）是一類促進生長的激素，也能夠促進種子休眠的打破並促進萌發，其作用與GA同向而與ABA相反。本人前期工作發現，BR生物合成過程的關鍵酶CYP85A2在砂梨花芽低溫積累過程中上調錶達，暗示其可能參與了梨的休眠解除過程。本研究擬以具有不同需冷量的梨品種為試材，通過觀察外施BR或BR合成抑制劑對休眠解除的影響來分析BR在此過程中發揮的作用。進而通過生理指標的測定，相關基因的克隆及表達分析，BR與ABA,GA代謝與信號轉導過程的互作分析以及轉基因驗證等多個角度探索BR參與調控休眠解除過程的生理與分子生物學機制。預期研究成果將有助於闡明梨花芽休眠解除過程的分子調控網路，為利用分子技術手段培育低需冷量梨新品種和開發新型破眠劑提供理論支持。
結題摘要
梨是我國重要的落葉果樹，芽內休眠能否順利解除直接影響果實的產量和品質。一般認為，GA與ABA是調控休眠過程的重要激素，但是其作用機制以及所受到的調控模式尚未得到闡釋。薔薇科果樹中的Dormancy Associated MADS-box (DAM)基因是調控休眠過程的關鍵基因，抑制芽的萌發過程，但其所受到的調控尚未得到詳細研究。本項目研究了油菜素內酯（BR）對梨花芽休眠解除的效果並分析了其作用機理，所得結果如下： 1.BR處理結果顯示，BR處理能夠替代部分低溫積累，促進花芽解除休眠。在此過程中，BR處理顯著抑制ABA的合併促進了ABA的降解，同時通過與DELLA蛋白互作參與GA信號轉導過程。 2.ABA是誘導梨進入休眠過程的關鍵激素，ABA信號合成與轉導相關基因在此過程中發揮了重要作用，然而梨ABI5無法直接激活DAM基因的表達，但梨中的CBF基因的表達均受到ABA的調控，而CBF能夠轉錄激活DAM基因。 3.基因家族分析結果顯示，梨中存在4個CBF基因，這些基因在休眠過程中表達模式存在較大差異。4個CBF基因選擇性激活梨基因組中的3個DAM基因的表達，從而調控低溫誘導的休眠過程。 4.GA處理能夠部分代替低溫積累量，達到提前打破休眠的效果。在此過程中，我們篩選獲得了GAST1基因，該基因在休眠解除時大量上調，且與花芽內的GA含量變化一致。轉基因試驗結果顯示，GAST1基因能夠減弱擬南芥種子的休眠，促進萌發。對梨GAST基因家族進行分析結果顯示，其他多個GAST基因也在休眠過程中差異表達，可能參與了梨芽休眠過程的調控。 綜上所述，本研究發現BR有助於促進休眠的解除過程，為我們開發新型破眠劑提供了思路。此外，本項目還初步研究了ABA與GA在休眠建立與解除過程中的作用機制，為進一步完善梨休眠的調控網路打下了堅實的基礎。
