论文摘要
花生（Arachis hypogaea L.）是具有地上开花、地下结果特性的植物。花生开花下针期是花生植株从营养生长向生殖生长转变的关键时期,受到多种植物激素的调控。本研究以‘中花4号’和‘祁阳小籽’花生为材料,利用14C同位素示踪技术、DR5::GFP遗传转化,通过外施IAA处理、运输抑制剂TIBA处理和斜置刺激处理,对花生开花下针期植株内植物激素的含量与分布、花生遗传转化后植株中的IAA分布、开花下针期的生理变化及果针的显微结构进行了系统研究,旨在探明花生开花下针期生长素的运输分布及其影响因素,为研究植物中的生长素运输及其在果实发育中的作用提供参考。本试验主要的研究结果如下：1、研究了花生开花下针期不同器官中IAA的分布及斜置刺激处理对IAA分布的影响。自然生长状态和斜置刺激处理后花生果针中的IAA含量均在开花后的第25d时最高。斜置刺激处理后花生根和叶中的IAA含量均高于对照。茎中的IAA含量在开花后的第15、25d均高于对照。在斜置刺激处理30d时茎中的IAA含量显著低于对照的41.07%。花中的IAA含量在3个处理时期均低于对照。果针中的IAA含量于斜置刺激处理20d时达到最大值。斜置刺激处理20d、30d时果针中IAA含量均低于对照组果针中IAA含量的24.61%,7.81%。2、研究了花生开花下针期不同器官中GA1、GA3和GA4的分布及斜置刺激处理对GA1、GA3和GA4分布的影响。花生果针及叶中的GAl含量与IAA含量呈显著相关,花中GA1、GA3含量与IAA含量均呈显著相关。果针中的GA1含量在开花后的第25d最高,而主茎中的GA1含量极低。果针中GA3的含量在3个取样时期均较高,其中以开花后25d的含量最高,表现出与GA1相似的组织特异性。主茎、果针和花中GA4在开花后第15、25、35d的含量达到最大值。斜置刺激处理导致了花生中GA1、GA3和GA4的重新分布。3、初步探明了花生开花下针期植株体内14C-IAA的吸收、运输和分布规律。结果表明,在开花下针期涂布于花生主茎顶叶的14C-IAA向下运输的速率约为5mm·h-1。通过浸泡处理进入根系的14C-IAA具有向顶传导的能力,但在根系中的滞留量较高。处理24h后14C-IAA向地上部分转运的能力较强。涂布于果针着生部位上方茎段的14C-IAA可同时向上、下两个方向运输,且处理24h时运输能力较强。带有果针的花在涂布处理72h后其14C-IAA主要向下运输；而尚未形成果针的花涂布处理后其14C-IAA运输至不同部位的含量顺序为：叶>茎>根。4、确定了适合花生不定芽产生的外植体为胚芽小叶,优化了适宜胚芽小叶的农杆菌转化体系,并获得了含有目的基因的花生再生植株。采用1次侵染法,农杆菌菌液浓度OD600为0.7,侵染时间10min,共培养72h为合适的转化参数。通过PCR检测证明外源基因已经整合进再生植株的基因组中。DR5是受生长素诱导的特异性很高的启动子元件,GFP的分布及相对荧光强度反应了生长素的分布情况。利用激光共聚焦显微镜观察到花生再生植株根尖和果针中绿色荧光蛋白的表达结果表明,向下弯曲生长的根尖中生长素主要分布于静止中心及根冠的下表面；果针中的IAA主要分布在表皮中,少量分布于皮层中。5、研究了外施IAA和生长素运输抑制剂TIBA对花生中IAA分布及花生生理变化的影响。结果发现,在初花期喷施10μM IAA能显著提高开花下针期花生不同部位中的IAA含量,对花生的主茎高、果针长、单株果针数目、单株花朵数目及叶片的光合速率也有促进作用。于初花期喷施10μM TIBA后,花生植株的第一对侧枝长及分枝数目增加,但是主茎高、果针及花的数目却显著降低。IAA和TIBA处理后花生的平均单果重比对照分别增加了18.24%和6.76%。10μM TIBA处理后花生主茎及叶片中的IAA含量显著增加,下针率和净光合速率也有所增加,但细胞间隙C02浓度比对照下降了8.06%。6、花生果针具有双子叶草本植物地上茎的结构特点。利用扫描电镜观察了果针的解剖结构,从外至内的结构分别为：表皮、皮层、韧皮部、形成层、木质部和髓。与直立生长状态下的果针相比,斜置刺激处理后的果针中维管束数目明显增加,且体积较小,排列紧密,出现了筛板结构,且向地性生长反应较为迟钝。