水淹下乙烯调控荷花叶柄伸长的机制研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着全球气候变暖，两极冰川融化，海岸线的扩张等使得极端天气事件频繁发生，无规律的降水和季节分布的不均等，使得洪涝灾害逐渐成为与干旱、高温、冷害和盐碱等一样严重影响粮食产量的非生物胁迫。

改善植物对淹水及其他环境胁迫的适应能力，进而增加作物的产量，已成为目前迫切需要解决的问题。

面对环境胁迫的不良影响，植物在进化中形成了各种逆境响应及防御机制。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标本项目拟通过药理学、分子生物学等手段来探查水淹胁迫下乙烯调控荷花叶柄伸长从而增强其水淹耐性的分子机理。

总之，预期的研究结果为荷花水淹胁迫耐性的信号转导机理提供一定的理论基础；此外，对提高扩大荷花种植区域和提高其耐淹性也具有重要的指导意义。

研究内容利用乙烯合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid, acc）、乙烯供体乙烯利（2-chloroethanephosphoric acid, ethephon）、乙烯受体抑制剂（硫代硫酸银, sts）和乙烯合成抑制剂（aminooxyacetic acid , aoa; aminoethoxyvinylglycine, avg）组合处理，结合乙烯含量、acc含量、乙烯相关合成酶活性（acc合成酶，acs）测定和淹水胁迫下叶柄伸长表型的变化，明确乙烯在调节荷花叶柄伸长生长中的作用；拟解决的关键科学问题明确乙烯淹水胁迫下荷花调节叶柄伸长生长中的作用和分子机理，发掘提高植物水淹胁迫耐性信号转导的新组分。

3. 研究的方法与方案

有关方法和实验手段a. 实验材料：以品种纯正的黑龙江野生荷花品种红荷 为试验材料。

挑选大小一致的红荷种子，破口后放于培养皿内，加水至淹没种子，然后置于25 c 光照培养箱中催芽。

1周后挑选长势均一的幼苗至含荷花水培营养液的塑料培养盒中水培 （范军科，花木盆景（花卉园艺），7：10）,水深10 cm, 在光密度200 μmolm-2s-1的光照培养箱中培养，光周期14 h光/10 h暗，温度控制281c。

4. 研究创新点

淹水胁迫是目前荷花观赏性栽培、种苗及鲜切花生产中的瓶颈，在相当程度上制约了荷花的广泛栽培。

因此，增强荷花的水淹耐性是目前荷花育种工作的首要任务，而了解荷花耐淹机理是整个育种工作的关键。

尽管耐淹涝、耐水淹机理研究已相当深入，但在荷花包括其他一些水生植物耐水淹方面的机制却仍不清楚。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展1.利用乙烯合成前体、乙烯供体、乙烯受体抑制剂和乙烯合成抑制剂组合处理，结合乙烯含量、ACC含量、ACC合成酶测定和淹水胁迫下叶柄伸长表型的变化，进一步明确乙烯在调节荷花叶柄伸长生长中的作用；预期研究结果从多角度阐明乙烯信号途径调控荷花在水淹下的叶柄伸长生长提高荷花对水淹适应性的分子机制。

挖掘乙烯信号转导的下游的新感应元件或组分。