中文摘要：

植物的开花生热效应是近年来国际植物研究领域中一个崭新而又热点的课题。具有开花生热效应的植物在花期可以主动的产生热量，并对自身温度加以调控，从而保持较为恒定的温度来适应环境温度的波动变化，是植物自身应对外界环境的一项成功繁殖策略。开花生热存在于某些原始植物科属中，木兰科Magnoliaceae植物作为被子植物的原始类群，迄今尚缺乏针对活体生热表型的界定和内部调控机制的深入研究。本项目将着重（1）运用红外线测温、热偶探针对木兰科开花生热的温差变化和生热关键区域进行界定；（2）运用红外线成像系统、热成像技术，对开花期进行实时活体动态监测、三维图像软件分析，归纳出木兰科开花生热表型；（3）运用激光共聚焦显微镜、扫描电镜等相关电镜、荧光标记技术，从细胞水平对生热关键区域表皮细胞和线粒体进行量化分析，线粒体微量热分析对生热量值的变化进行深入探讨，以阐明开花生热效应中热量与结构之间的调节因子。

结论摘要：

具有开花生热的植物在花期可以主动地产生热量，并对自身温度加以调控，使花部温度明显高于环境温度，并保持在一定温度范围之内，促使生殖发育顺利完成，是植物应对外界环境变化的一项成功繁殖策略。本项目围绕“木兰科植物开花生热表型及调控机制”的核心内容开展研究工作，采用多项先进技术，对木兰科玉兰的生热表型，生物学功能以及调控机制进行了系统研究。本项目以木兰科植物为研究体系，采用无损伤实时动态技术记录开花生热曲线模式，关键生热时期和重要生热区域，准确界定了玉兰的生热表型和变化模式；同时结合红外成像技术，花香成分分析以及细胞生物学技术，分析了开花生热与花香成分释放、早春昆虫访花之间的关系，首次发现了玉兰传粉中的花香模拟机制，揭示了开花生热效应在原始被子植物科属中的生物学功能和进化意义。并且，采用高通量测序和生物信息学手段研究了miRNA在生热调控中的作用，鉴定了玉兰花生热过程中不同时期表达的miRNA。通过比较分析玉兰花在不同生热时期miRNA 的差异表达，初步确定了与生热过程相关的miRNA。本研究对深入探讨植物开花生热的关键调控机制提供了重要的实验依据和活体监测的技术平台。