荷花是我国十大名花之一，具有非常高的观赏价值。荷花属于喜阳植物，弱光下花芽易败育，无法开花，极大影响了它的广泛应用和家庭栽培。前期通过转录组及生物信息学分析发现海藻糖-6-磷酸合酶基因(trehalose-6-phosphate synthase, TPS）和蔗糖非依赖1蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase, SNRK) 基因极有可能在弱光诱导的荷花花芽败育中发挥重要作用。为此，本项目通过克隆荷花TPS1和SNRK1基因，通过基因时空表达特性阐述其在不同遮荫处理下转录水平与调控特性，并且初步揭示弱光下，荷花中TPS1的表达量能够响应蔗糖含量下降而出现下调，同时其表达呈现与SNRK1相反的模式。TPS1和SNRK1可能通过互作调控弱光下花芽败育的结论。本项目的实施可丰富荷花耐荫的分子机理，为培育高耐荫性荷花的生物技术育种提供基础。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract1
Key words1
1前言1
1.1植物耐荫性定义1
1.2遮荫下植物的形态生理变化 2
1.3糖类对植物生长的调控 2
1.4本文课题研究目的 2
2材料与方法 3
2.1材料 3
2.2方法 3
2.2.1不同组织的采取 3
2.2.2遮荫处理 3
2.2.3蔗糖处理3 2.2.4 基因的实时荧光定量PCR表达分析3
3结果与分析 4
3.1荷花不同组织中NnTPS1及NnSNRK1基因的表达 4
3.2遮荫处理对荷花叶片NnTPS1及NnSNRK1基因的影响 4
3.3遮荫处理对荷花根状茎NnTPS1及NnSNRK1基因的影响 5
3.4蔗糖处理对荷花叶片NnTPS1及NnSNRK1基因的影响 5
4讨论 6
致谢7
参考文献8
图1 荷花不同组织中NnTPS1及NnSNRK1基因的影响4
图2 遮荫处理对荷花叶片NnTPS1及NnSNRK1基因的影响5 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 

图3 遮荫处理对荷花根状茎NnTPS1及NnSNRK1基因的影响5
图4 蔗糖处理对荷花叶片NnTPS1及NnSNRK1基因的影响6
表1 荧光定量PCR基因扩增引物序列4
荷花TPS1和SNRK1基因表达特性研究
引言
1 前言
1.1植物耐荫性定义
植物耐荫性指的是植物处于光照比较低或特别低的条件下，植物依旧可以进行正常生理活动的生活能力。即植物去适应低光量子密度环境，并且能够使自身的系统在该环境中保持相对的平衡，从而进行足够正常的生命活动的过程[1]。在这过程中植物自身的内部环境会随着外界环境变化（主要是光照变化）而产生一系列的变化。了解植物的耐荫特性及其生长发育特性并根据其自有特性规划相应种植方案对提高产收有重要意义。
1.2遮荫下植物的形态生理变化
在一定遮荫处理下，植物的物候期以及形态特征发生变化。主要表现为在遮荫强度大时，一些植物进入初花期的时间推迟，且在遮荫度达到90％时，部分植物的比叶重、叶面积以及株高等减少较多[2]。因此可以看出，大部分植物对光照有一定需求，一旦在光照较弱甚至缺少光照的环境下，植物的物候期会发生很大变化，所以对于植物耐荫性的相关研究需要进一步推进。
在一定遮荫处理下，植物的含水量随着遮荫强度的增大而增多[2]，即表现为在一些植物中，处在光照较弱或者完全缺乏光照的环境下，可以发现植物的含水量较处于全光照或者较充足光照的条件下要高。除此之外，植物的相对电导率的变化则相应地表现为先增加后减少。同样地，对于植物其他的一些关键性生理生化指标如渗透调节物质、细胞膜透性等，在相应变化的遮荫或光照环境下，也会随之而产生变化[3]。这对于植物的生长发育、逆境协调生长以及进一步增产增收都显得至关重要。
不同的遮荫处理对植物的光合特性也产生较大的影响。对于部分植物表示：在遮荫强度达到60％时，其最大净光合速率达到最高，表观量子效率也达到最大[4]。与全光照相比起来，在遮荫处理的条件下，植物的光饱和点随之变高;相反地，光补偿点随着条件变化为遮荫后慢慢降低。在遮荫的强度变大后，植物的光饱和点随着遮荫强度增大而降低，也即体现成植物对弱光的利用能力变强，同时，也体现为其适应弱光的能力随之增强。
植物的叶绿素含量在不同的遮荫处理下也会发生变化。众所周知，叶绿体是植物正常进行光合作用从而制造光合产物的主要场所，而叶绿素是在这个关键场所中占据了主要地位的光合色素。因此，叶绿素与光合作用是否能在植株中正常进行息息相关[5]。在遮荫度较高的环境下，叶绿素的含量会上升。原因主要有以下两个：首先是因为在光照较弱的条件下，色素的光氧化伤害程度降低了。其次可能是因为叶绿体基粒片层垛叠程度变大，并且其内部的基粒变大而导致。在某些植物上具体就表现成：随着遮荫程度的增大，植物的内部叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素总量也逐渐增加[6]。
1.3 糖类对植物生长的调控
近年的研究表明，糖在能量和物质代谢承担该过程中主要载体的功能。此外，在植物响应外界环境模式中，糖在其中也承担着极其关键的信号分子的作用[7]。在营养的运输和分配及其植物的光合作用中，糖担任的调控功能也是不可或缺的。海藻糖的代谢前体是海藻糖6磷酸（T6P），而T6P的合成酶是海藻糖6磷酸合酶（TPS）。TPS催化UDP葡萄糖与葡萄糖6磷酸发生缩合反应最后合成T6P。最后，T6P可以再次通过海藻糖6磷酸磷酸酯酶（TPP）通过脱磷酸最终生成海藻糖[8]。
植物开花诱导的时间很大概率地影响植物是否能够繁殖成功。植物通过整合不一样的环境状态和内源信号，以此为保证植物从一开始营养生长到后期开花的转换。而且在这个过程中，碳水化合物承担很关键的功能，而海藻糖6磷酸可以指示植物碳水化合物的状态。T6P和植物生长抑制因子SnRK1（Sucrose nonfermenting related kinase1）的互作在调控植物生殖生长的过程中发挥非常重要的作用[10]。当植物遭受逆境（如弱光、盐胁迫）时，细胞中尤其是新生的繁殖器官中可用糖含量急剧下降导致T6P的含量的大量减少[11]。而T6P对SnRK1的活性具有抑制作用[12, 13]。因此，T6P含量的下降导致了SnRK1活性的升高进而抑制植物特异组织器官，尤其是糖含量紧缺的繁殖器官的生长发育等过程[14]。这种机制可能对于植物控制生殖生长的时期方面具有重要意义。同时，对于植物相应提高繁殖效率，促进能量利用最大化方面也起着重要作用。

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