秋水仙素对金盏花（Calendula officinalis L.）生长、开花行为以及基于ISSR技术的遗传变异性的致突变作用和生理影响

《BMC Plant Biology》：Mutagenic and physiological impacts of colchicine on growth, flowering behavior, and ISSR-based genetic variability in Calendula officinalis L

　　

摘要

目的

促进开花能力是观赏植物商业化开发的主要目标。秋水仙素可能有助于改善开花及相关生理过程；然而，其对作为市场观赏植物的万寿菊（Calendula officinalis）的具体作用机制尚不明确。

方法

本研究在2019-20年和2020-21年的两个实验季节中，连续进行了两个世代（M1和M2）的实验。将万寿菊的茎尖幼苗分别用不同浓度的秋水仙素（0.00、0.025、0.050、0.075和0.100%）处理，以研究其对形态特征、植物化学成分的影响，并利用ISSR标记技术检测是否能够诱导突变。

结果

在所测试的秋水仙素浓度范围内，存活率没有显著差异；但随着秋水仙素浓度的增加，发芽率明显下降。在M1和M2世代中，0.025%和0.075%浓度的秋水仙素处理分别使总碳水化合物含量和酚类含量达到最高值。在M1世代中，0.025%浓度的秋水仙素处理在促进所有开花特性方面表现最佳，同时缩短了开花期；而0.075%和0.100%浓度的秋水仙素处理则使开花期延长。在M2世代中，0.100%浓度的秋水仙素处理使开花时间和开花特性达到最佳值，但0.025%浓度的秋水仙素处理获得了最长的开花期。0.050%和0.100%浓度处理均导致植株出现异常分枝现象。

结论

在两个世代中，应用秋水仙素后观察到植株生长习性、叶片形态和花序结构的一些变化。从商业角度来看，使用0.025%浓度的秋水仙素作为生长促进剂可以有效避免生长异常，从而获得适合销售的万寿菊花朵。此外，ISSR标记-PCR技术能够检测出秋水仙素在万寿菊植物中引起的突变。