不同光照处理对蝴蝶兰叶片花青素积累的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）花色是观赏植物最重要的观赏性状之一。

花青素苷（anthocyanin)是使花朵和叶片呈色的重要色素，其生物合成由一系列酶催化而成[1]，其基本骨架上不同位置取代基的差异形成了多种多样的花青素苷，从而使植物器官呈现出红色、紫色、蓝紫色和蓝色等不同颜色。

花青素苷的种类源于不同的代谢分支途径[2];其在花朵中最终的呈色还受液泡的ph值、助色素的含量以及金属离子的络合作用等多种细胞内因素的影响[3]。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标（1）明确不同波长的led光照对蝴蝶兰叶片花青素积累的影响；（2）明确花青素的积累是在蝴蝶兰叶片的表皮细胞还是叶肉细胞。

研究内容（1）以蝴蝶兰红花品种780无菌苗为材料进行不同波长led光照处理；（2）光照处理前后，蝴蝶兰叶片颜色观察，花青素含量、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖及可溶性蛋白质含量的测定；（3）叶肉细胞原生质体分离，分析花青素含量的分布特点，并进行叶片切片观察叶肉组织中花青素的积累特征。

（4）led光照处理前后蝴蝶兰叶肉细胞花青素合成关键基因的表达特征分析。

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案： （1）蝴蝶兰材料的培养：蝴蝶兰红花品种780的增殖；增殖培养基：ms 10 mg/l 6-ba 0.5mg/l naa 100 ml/l椰子汁 30g/l蔗糖 5.5g/l琼脂；（2）不同波长led光照处理蝴蝶兰无菌苗，分别进行红光、蓝光、绿光和白光处理，每个处理10瓶，重复三次；（3）光照处理5d、10d、15d、30d后，观察叶片颜色变化，并测定花青素、叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖以及蛋白质含量的变化；（4）分离不同光照条件下生长蝴蝶兰叶肉细胞原生质体，比较花青素积累细胞的比例；（5）分别取材进行徒手切片，在光学显微镜下观察表皮细胞和叶肉细胞花青素分布特征；（6）提取不同处理蝴蝶兰叶片的总rna，反转录成cdna后，通过pcr扩增检测dfr、chs、f3h，ans等关键基因的表达水平。

确定所不同光照对不同花青素合成基因表达与花青素含量变化的相关性。

可行性分析：（1）光照强度影响植物花青素积累已有报道，但不同光质对花青素合成影响报道较少，但已有研究表明，紫外线能促进植物花青素的积累，表明不同波长的光对花青素合成具有不同的作用，因此本试验在理论上可行；（2）所在实验室已有不同颜色蝴蝶兰品种无菌系，目前生长良好，可以用于本试验研究；（3）具备led光照处理的照明系统和相关生理生化指标测定的条件； （4）所在实验室具备原生质体分离和鉴定以及花青素合成关键基因表达分析等工作基础，能够确保本试验的进行。

4. 研究创新点

特色或创新之处：（1）植物花青素的积累可以提高植物的非生物胁迫耐性，但目前光质如何影响花青素积累研究较少，因此，深入探讨不同LED波长的光对花青素积累的影响，可以为通过花光照处理提高植物花青素含量并提高其非生物胁迫耐性提供理论依据。

（2）目前关于不同光质对花青素合成关键基因表达的影响尚未见报道，本实验研究可以为深入理解光对花青素合成关键基因表达的影响提供新的思路。

5. 研究计划与进展

研究计划： 2017年3月-2017年6月 文献查阅以及蝴蝶兰培养技术的学习；2017年7月-2017年9月 不同花色蝴蝶兰无菌苗的增殖；2017年9月-2017年10月 不同波长的LED光照处理蝴蝶兰无菌苗；2017年10月-2018年3月 光照处理前后叶片花青素含量等指标测定、叶片组织和原生质体细胞花青素分布特征分析以及花青素合成关键基因DFR、CHS等表达特征的分析；2018年4月-2018年5月 结果分析，总结及撰写毕业论文。

预期进展：（1）明确不同波长光照对蝴蝶兰叶肉细胞花青素积累的影响；（2）初步明确不同光质处理对蝴蝶兰不同花青素合成关键基因的表达的影响。