[发明专利]PIFs的暗处稳定剂在促进双子叶植物顶端弯钩发育中的应用

说明书

本发明涉及一种PIFs的暗处稳定剂在促进双子叶植物顶端弯钩发育中的应用。在该应用中，暗处稳定剂包括活性成分，所述活性成分包括细胞分裂素和/或所述细胞分裂素的前体。细胞分裂素可以通过在暗处稳定PIFs进行转录后水平的稳定，从而促进顶端弯钩在暗处的维持，协助幼苗出土，且细胞分裂素不会在光下显著影响PIFs的降解过程，因而不会延迟顶端弯钩的见光后打开，不会抑制后续的光合作用。

技术领域

本发明涉及植物培育技术领域，特别是涉及一种PIFs的暗处稳定剂在促进双子叶植物顶端弯钩发育中的应用。

背景技术

双子叶植物的顶端弯钩是植物早期暗形态建成的关键结构之一，由暗处生长的黄化苗的下胚轴上端弯曲形成，其能够在植物幼芽的出土阶段保护幼嫩的子叶免受土壤机械压力的损伤，从而帮助埋藏于土壤中的种子顺利出土。衡量顶端弯钩发育程度的指标主要是下胚轴上端弯曲的角度，顶端弯钩发育有缺陷的突变体植物，包括乙烯相关的突变体以及完全不能形成顶端弯钩的hls1-1突变体，会有显著的出土障碍。

顶端弯钩的发育通常被分为三个阶段：形成(发育早期从0度弯曲到180度)，维持(角度维持在180度，过程中下胚轴迅速伸长帮助植物破土而出)，以及见光后打开(见光后角度迅速减小到0度的过程)。自上世纪九十年代开始，顶端弯钩加剧作为一种乙烯处理的标志表型被人们发现，此后研究人员们对顶端弯钩的激素调控网络进行了深入的研究，并发现乙烯、赤霉素等植物激素能够正向促进顶端弯钩，而茉莉素、水杨酸等激素能够拮抗顶端弯钩的发育。此外，针对顶端弯钩发育阶段的调控十分重要，若其角度在前期形成阶段加剧过于明显，反而会将子叶暴露在土壤中，不利于植物保护幼嫩的子叶，同时也不利于顶端弯钩在见光后的迅速打开，以及后续子叶张开、光合作用等过程。

因此，通过化学调控剂对顶端弯钩不同发育阶段进行动态调控，能够帮助植物幼苗出土并进行接下来的光合作用与早期生命活动，提升种子的出土率和幼苗的成活率有重要的应用价值。

发明内容

本申请经研究发现，细胞分裂素能够通过促进乙烯合成而促进乙烯下游转录因子EIN3/EIL1的积累来增强顶端弯钩早期的形成；并且细胞分裂素还可以通过在暗处稳定转录因子PIFs(Phytochrome Interacting Factors，简称PIFs)进行转录后水平的稳定，从而促进顶端弯钩在暗处(例如土壤或培养基)的维持，协助幼苗出土，且细胞分裂素不会在光下显著影响PIFs的降解过程，因而不会延迟顶端弯钩的见光后打开，不会抑制后续的光合作用。因此，细胞分裂素或其前体是一种PIFs的暗处稳定剂的良好活性成分，可促进双子叶植物顶端弯钩发育。

基于此，有必要提供一种PIFs的暗处稳定剂在促进双子叶植物顶端弯钩发育中的应用，所述暗处稳定剂包括活性成分，所述活性成分包括细胞分裂素和/或所述细胞分裂素的前体。

此外，还提供一种双子叶植物幼苗的制备方法。该制备方法的种子的出土率高且存活率高。

一种双子叶植物幼苗的制备方法，包括以下步骤：

将双子叶植物的种子置于含有PIFs的暗处稳定剂的基质中后培养，制备幼苗，其中，所述暗处稳定剂包括活性成分，所述活性成分包括细胞分裂素和/或/或所述细胞分裂素的前体。

在其中一个实施例中，所述活性成分包括细胞分裂素，所述细胞分裂素选自激动素、6-苄氨基嘌呤和反式玉米素中的至少一种。

在其中一个实施例中，制备幼苗的步骤包括：

将所述双子叶植物的种子置于含有PIFs的暗处稳定剂的基质中，以使所述种子吸胀；及

将吸胀后的种子暗培养后光照培养，制备幼苗。

在其中一个实施例中，所述活性成分在所述基质中的浓度为0.1μM～30μM。

在其中一个实施例中，在将所述吸胀后的种子暗培养之前，还包括催芽的步骤。