中文摘要：

一串红（Salvia splendens ）为唇形科鼠尾草属多年生草本植物，花色艳丽，观赏时间长，是园林中最广泛栽培的草本花卉，也是我国节日用花主打花材。但是，一串红为非自封顶植物，为使其萌发更多侧枝，株型紧凑美观，在生长过程中，往往需要经过3～4次摘心处理，大大浪费了时间和人力、物力。课题组在一串红种质资源收集、整理及选育过程中发现顶端优势弱，主茎自封顶，侧枝萌发早，分枝数和分枝级数多，株型自然成球的突变体。该突变体经系统选育，于2010年通过北京市林木品种审定委员会品种审定，命名为'彩铃红'。本课题拟以'彩铃红'为研究材料，利用cDNA-AFLP技术寻找与突变相关的基因，探求分子突变机理,丰富分枝控制理论研究。同时，进行激素测定并辅以嫁接繁育技术，从生理生化水平对突变机理进行探讨。此外，将'彩铃红'作为育种资源，开展鼠尾草属种间远缘杂交和种内杂交，开发新品种育种潜力，不断培育新优品种。

结论摘要：

本研究主要从分子水平和激素水平初步揭示一串红新品种‘彩铃红’多分枝形成机理，并对该品种开展属内种间和种内杂交，培育新优品种。本研究以 ‘彩铃红’和与其遗传相似系数极高的普通株型BN35为试验材料，1）分别采用DNA-AFLP技术结合BSA，cDNA-AFLP技术结合BSA及构建抑制消减杂交cDNA文库的方法，利用12对引物组合初步检测出‘彩铃红’与BN35 基因组DNA存在特异片段。11对引物组合获得了19条在‘彩铃红’与BN35中差异表达的cDNA片段。正向与反向消减cDNA文库中差异表达基因的生物信息学分析结果表明，‘彩铃红’和BN35中均存在与植物激素合成代谢、信号传导途径相关的差异表达基因。‘彩铃红’有4个与激素和信号传导相关的差异表达基因，这些基因分别涉及激素合成代谢、泛素介导的蛋白质降解途径、固醇合成/氧化和丝氨酸蛋白激酶启动的植物信号传导系统。BN35共有16个与激素和信号传导相关的差异表达基因，这些基因涉及乙烯合成和反应、MAPK信号传导途径、赤霉素合成、脱落酸合成、生长素运输/响应、IAA信号传导、ABA信号传导以及有丝分裂调控信号传导系统等。荧光定量PCR分析抑制消减杂交库筛选出的特异激素相关基因，PSY-1、SABP2、ERK1-2、MYBP、SAMDC-2基因在‘彩铃红’和BN35不同部位和不同生长发育时期存在显著或极显著表达差异。进行MYBP蛋白功能预测，该基因ORF900bp，蛋白比对结果显示该基因具有Myb-DNA-domain。进行MYBP基因克隆和初步功能鉴定。2）对‘彩铃红’和BN35植株转录组测序，获得差异表达基因共143个。3）通过杂交育种手段对多分枝性状遗传规律分析，结果表明，‘彩铃红’多分枝性状由双隐性基因控制，且能稳定遗传。4）内源激素测定试验表明，‘彩铃红’与BN35内源激素（生长素、细胞分裂素、脱落酸）含量存在差异。外施激素对‘彩铃红’与BN35分枝有一定影响，特别是独脚金内酯(SL)人工合成类似物GR24对‘彩铃红’分枝有显著的抑制作用。‘彩铃红’与BN35嫁接试验表明，根系不是控制分枝的唯一关键部位，地上部与根系相互调节共同调控一串红的分枝生长发育。推测‘彩铃红’多分枝的形成是各激素协调调控的结果。以‘彩铃红’为育种资源，开展鼠尾草属种间远缘杂交和种内杂交，获得不同花色的多分枝株型的一串红‘彩铃’系列新品系。