中国具有最丰富的杜鹃花种质资源，但大部分生长在高山冷凉地区，目前在园林中应用的种类较少且越夏表现不佳。随着全球温室效应的加剧，开展杜鹃花种质资源热响应研究、筛选耐热种质资源、培育耐热品种已成为亟待解决的重要问题。本文从高温胁迫下杜鹃花初期响应及信号传导、基因表达与调控、生理代谢调节、形态结构变化4个方面揭示其热响应机制；综述杜鹃花耐热性评价指标与方法、提高杜鹃花耐热性的方法两方面的研究现状；整理出分布于国内外低海拔暖热地区且具有耐热潜力的杜鹃花种质资源名录，并对未来耐热分子机制和驯化遗传学研究进行展望，以期为杜鹃花种质资源耐热性研究和育种提供参考。

地下芽植物是植物芽位分类中的一个重要类别，许多观赏花卉属于地下芽植物。它们通过全部或部分覆盖于生长基质表面之下的芽或延存器官的休眠来适应寒冷等不利环境。因此，地下芽休眠的调控机制是观赏花卉研究领域里的重要内容。本文系统综述了过去十余年间地下芽观赏花卉的生理休眠诱导、维持和解除过程中的生理和分子调控机制研究结果，涉及光、温等外部环境因素和激素代谢、碳水化合物转换、活性氧清除、次生代谢、表观遗传、共质体胞间运输等内在因素。随后，将地下芽观赏花卉与芽休眠研究的模式植物杨树的研究结果和实验方法进行比较，并分析了地下芽观赏花卉中的2类重要植物（宿根花卉和球根花卉）的芽休眠特征。本文有助于园林植物与观赏园艺界全面了解地下芽休眠的最新研究进展，也可为花卉栽培和生产实践提供系统的理论支持。

PIN蛋白家族是生长素外排载体，负责将生长素从细胞内向细胞外运输，这一过程对于植物体内生长素的分布和浓度梯度的建立至关重要。本研究采用生物信息学手段，在5个菊属植物中鉴定出113个PIN基因家族成员，并深入分析了它们的蛋白理化性质，揭示了这些成员在物理和化学特性上的多样性。通过构建系统进化树发现，PIN基因被分为6个不同的分支，且亲缘关系相近的成员在保守基序和保守结构域上具有相似性，暗示它们可能具有相似或相关的功能。染色体定位和共线性分析进一步展示了PIN基因在菊属植物中的分布模式，以及它们在基因组中的复制和重排事件。此外，启动子顺式作用元件分析显示，PIN基因的启动子区域富含与生长发育、激素信号传导和逆境响应相关的调控元件，表明PIN基因可能在植物生长发育和环境适应过程中受到多种信号的调控。基因表达分析发现，PIN基因在菊花不同器官中具有特异性表达模式。本研究结果为后续探究菊属植物中PIN基因的功能奠定了理论基础。

本研究运用生物信息学分析方法对月季P450基因家族进行进化与表达分析，并对其参与月季花香合成的机制进行探究。在月季基因组中，共鉴定出448个P450基因。通过对月季、玫瑰、光叶蔷薇、白梨、桃等14个物种的4 849个P450基因构建系统发育树，发现这些基因被划分为38个家族。其中，CYP71、CYP76、CYP81、CYP82、CYP706、CYP72、CYP714、CYP90、CYP86和CYP94在蔷薇科植物中发生特异性扩张。转录组分析结果显示，月季P450基因表达模式存在组织特异性，有4个基因在花瓣中高表达，且高表达的P450基因多与萜类物质合成相关。结合代谢数据，通过加权基因共表达网络分析鉴定到21个可能参与月季花香化合物合成的P450基因，如RcHm_v2.0_Chr1g0351001_CYP86、RcHm_v2.0_Chr2g0115981_CYP71、RcHm_v2.0_Chr1g0359661_CYP82等，其中大部分属于显著扩张的CYP71家族簇。本研究发现多个P450家族在蔷薇科植物中扩张，并鉴定到多个参与花香化合物合成的P450基因，且其大部分来自扩张的CYP71家族簇，表明P450基因扩张可能促进了月季花香多样性的形成。

原生质体是遗传转化和基因功能验证的重要受体。百合（Lilium）是世界上重要的观赏、食用和药用植物，其原生质体分离培养体系仍不完善。本文以细叶百合（Lilium pumilum）和新铁炮百合（Lilium formosanum×Lilium longiflorum var. scabrum）为材料，对百合原生质体分离培养和瞬时转化进行了深入探索。结果表明：百合叶片和胚性愈伤组织均是分离原生质体的优良材料。试管苗叶片原生质体的最佳分离液为细胞原生质体清洗液（cell protoplast wash medium, CPW）＋1.0%～2.0%纤维素酶RS＋0.5%离析酶R-10＋0.10%果胶酶Y-23＋12～14 g/L D-甘露醇。胚性愈伤组织原生质体分离的最佳分离液为CPW＋2.0%纤维素酶RS＋0.60%果胶酶Y-23＋12～14 g/L D-甘露醇。叶片原生质体是瞬时转化的优良受体，瞬时转效率为34.0%～36.7%。新铁炮百合胚性愈伤组织原生质体具有很强的分裂能力，在MS（Murashige-Skoog，含206.25 mg/L NH₄NO₃）＋60 g/L葡萄糖的固-液双层培养基中及培养密度为2×10⁵个/mL条件下，培养70 d可形成愈伤组织。本研究为百合细胞工程和分子育种奠定了基础。

原生质体的分离和纯化受植物基因型和提取条件等因素的影响。建立郁金香原生质体的分离纯化与瞬时转化体系，是解析郁金香生长发育机制和开展体细胞融合的有效途径之一。本研究以郁金香品种‘Dow Jones’叶片为试验材料，通过比较叶片的不同处理方式、渗透压大小和酶解时间等因素的影响，建立了基于聚乙二醇-钙离子（polyethylene glycol-calcium ion, PEG-Ca^2＋）介导的郁金香原生质体瞬时转化方法。结果表明：原生质体提取的最适材料为3周龄叶片，选取叶片中间部位切成1.0 cm×2.0 cm大小并撕去上下表皮，酶解条件为1.5%纤维素酶R-10、0.75%离析酶R-10、10 mmol/L 2-吗啉乙磺酸（2-morpholinoethanesulphonic acid, MES；pH=5.7）、0.4 mol/L D-甘露醇、20 mmol/L KCl、10 mmol/L CaCl₂、0.1%牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）、1.5 mmol/L β-巯基乙醇，最佳酶解时间6 h。在最佳提取条件下，不同品种之间原生质体提取效率存在一定差异，‘Dow Jones’叶片的原生质体得率高于‘Verandi’和‘World’s Favorite’，每克鲜叶可得到原生质体8.05×10⁵个。利用PEG-Ca^2＋介导的瞬时转化法将p35S::GFP载体导入郁金香原生质体，在激光共聚焦扫描显微镜下观察到绿色荧光蛋白的表达，‘Dow Jones’品种的转化效率为33.2%。以上结果为郁金香基因功能研究和新品种培育等提供了新的技术参考。

本研究以浙江省野生资源丰富的海滨石蒜（Lycoris insularis）为材料，构建了以鳞茎为外植体的石蒜同源基因沉默体系，并通过该体系验证了海滨石蒜鳞茎发生基因的生物功能。通过设计特异性引物，从鳞茎中克隆获得LiCWIN基因片段，全长1 706 bp；经双酶切后与烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus, TRV）载体TRV2-GFP连接，从而构建病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）重组载体；转化根癌农杆菌后，用菌液侵染损伤刺激后的鳞茎块。侵染2 d后，观察到鳞茎维管组织中存在绿色荧光；实时荧光定量聚合酶链反应（real time fluorogenic quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR）检测发现，沉默组LiCWIN基因表达量显著降低。侵染40 d后，相较于空载体对照组，LiCWIN基因沉默组小鳞茎发生数量下降且发育迟缓。上述结果表明，VIGS体系在海滨石蒜鳞茎组织中成功沉默了功能基因，且对小鳞茎后期发育的表型产生了持续影响。特别是LiCWIN基因沉默后，小鳞茎发生受阻。本研究为石蒜鳞茎发生发育关键基因的功能研究奠定了基础。

MYC2（myelocytomatosis protein 2）转录因子是碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix, bHLH）转录因子家族成员，是茉莉酸信号通路的关键调节因子，参与调控植物生长发育和防御过程。本研究通过克隆卷丹（Lilium lancifolium）LlMYC2基因，对其基因功能和表达进行分析，以初步探究LlMYC2基因调节卷丹微鳞茎（小鳞茎和珠芽）膨大的作用机制。结果表明：LlMYC2基因编码区全长2 148 bp，编码715个氨基酸，蛋白质分子量为77.745 kDa，含1个典型的MYC结构域，无跨膜结构域。系统进化树分析发现，LlMYC2蛋白与岷江百合（Lilium regale）和杂交百合（Lilium hybrids division Ⅶ）的MYC2蛋白亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示，LlMYC2定位于细胞核中。实时荧光定量聚合酶链反应结果表明，LlMYC2在卷丹不同组织中均有表达，其中在叶片中表达量最高，在子房、成熟珠芽和成熟小鳞茎中的表达量次之；LlMYC2表达量在微鳞茎生长发育过程中有2次明显上调。基因功能验证结果表明，沉默卷丹微鳞茎中LlMYC2后，其珠芽和小鳞茎的膨大均受到抑制。茉莉酸甲酯及其生物合成抑制剂水杨酸羟肟酸处理成熟珠芽时，会影响LlMYC2的表达。综上所述，LlMYC2参与卷丹微鳞茎的发育，同时促进卷丹微鳞茎的膨大。

在花色形成过程中，二氢黄酮醇4-还原酶（dihydroflavonol 4-reductase, DFR）基因扮演着至关重要的角色。本研究以红色的郁金香品种‘纯火’为实验材料，克隆了2个DFR基因，分别编码365、422个氨基酸。在花不同发育时期的基因表达分析表明，TgDFR1与TgDFR2在花发育的第二阶段（着色期）的表达显著上调，而TgDFR1在第三阶段（初开期）、第四阶段（盛开期）的表达有所回落，TgDFR2的表达量则一直维持在较高水平，表明其与花青素苷的积累呈正相关。在烟草中过表达TgDFR1、TgDFR2，发现在转基因株系中基因表达量与花青素苷含量显著升高。对转基因烟草内源花青素苷合成相关基因表达进行分析，发现与转空载体对照植株相比，NtDFR的表达量显著上升，编码查耳酮合成酶（chalcone synthase, CHS）、查耳酮异构酶（chalcone isomerase, CHI）、黄酮醇合成酶（flavonol synthase, FLS）、黄烷酮3-羟化酶（flavanone 3-hydroxylase, F3H）基因的表达量显著下降。综上所述，TgDFR1与TgDFR2在郁金香花青素苷的积累方面扮演着重要的角色。

本研究以窄叶芍药（Paeonia anomala，又名新疆芍药）和块根芍药（Paeonia intermedia）2个芍药野生种的茎段为主要试验材料，在1/2 MS（Murashige & Skoog）培养基中添加6-苄基腺嘌呤（6-benzylaminopurine, 6-BA）、萘乙酸（naphthalene acetic acid, NAA）、噻苯隆（thidiazuron, TDZ）、2，4-二氯苯氧乙酸（2, 4-dichlorophenoxyacetic acid, 2，4-D）等植物生长调节剂，研究影响芍药茎段愈伤组织诱导和增殖的主要因素。结果表明：不同芍药品种的愈伤组织诱导效果存在差异，其中窄叶芍药的诱导效果最好，其愈伤组织诱导率最高。窄叶芍药愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2 MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L，块根芍药愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2 MS＋TDZ 0.5 mg/L＋2，4-D 0.5 mg/L。窄叶芍药愈伤组织增殖的最佳培养基为1/2 MS＋2，4-D 0.5 mg/L＋NAA 0.2 mg/L，块根芍药愈伤组织增殖的最佳培养基为1/2 MS＋TDZ 1.0 mg/L＋2，4-D 0.5 mg/L＋NAA 0.2 mg/L。本研究不仅为今后的研究提供了理论参考，而且为寻找野生芍药繁殖保护的新途径提供了可能。

切花菊在采后储运过程中面临花心褐化问题，严重影响了切花的观赏价值和商品价值。由于该问题成批次暴发，推测为病原菌感染所致。为探究该问题成因并寻找解决方案，本研究对夏菊‘金扇’花心褐化现象进行了观察分析，采用科赫（Koch）法则分离鉴定病原菌，借助全基因组测序分析确定病原菌种类，并通过平板抑菌试验和鲜切花处理试验筛选鉴定高效抑制剂。结果显示：花心褐化导致夏菊生产每年损失约10%；病原菌为高地芽孢杆菌（Bacillus altitudinis），其最适生长条件为pH=7.0和42 ℃。在评价的15种常用绿色低毒杀菌药剂中，80%乙蒜素为最优杀菌剂，其1 000倍稀释液可显著抑制其他2个品种菊花的花心褐化。综上所述，本研究成功分离鉴定了导致切花菊花心褐化问题的病原菌，并筛选到绿色、低毒且高效的抑菌药剂，为防治切花菊采后花心褐化问题提供了理论依据和技术支撑。

芍药（Paenonia lactiflora Pall.）是我国传统名花，研究其耐寒机制对培育新品种、扩大推广范围具有重要意义。本研究采用我国集中产业化生产的最南方且低海拔的芍药‘杭白芍’和在哈尔滨引种表现最优的北方品种‘红绫赤金’作为实验材料，栽培于哈尔滨露地条件下过冬，通过生理观测、转录组测序和基因定量表达分析，研究芍药根茎在极寒天气冻土层之下的冷胁迫生理和分子响应情况。结果显示：随着冬季温度逐渐降低，‘红绫赤金’根茎中的可溶性糖、脱落酸、生长素、细胞分裂素含量相较于‘杭白芍’显著增加，而赤霉素含量则降低；组学分析表明，与淀粉和蔗糖代谢、植物-病原体互作、植物激素信号转导等通路相关的基因在2个品种间发生显著的差异性表达；共表达分析表明，脱水反应元件结合蛋白2A基因（dehydration-responsive element-binding protein 2A gene, DREB2A）、富含半胱氨酸类受体激酶8基因（cysteine-rich receptor-like kinase 8 gene, CRK8）、热激蛋白90.1基因（heat shock protein 90.1 gene, HSP90.1）等可能在调控芍药应对冷胁迫中发挥关键作用。本研究可初步揭示芍药应对极寒天气下的冷胁迫关键响应基因，为后续的基因功能、基因互作研究奠定基础，并为培育能够在我国最高纬度地区广泛栽培繁殖的芍药耐寒新品种作出贡献。

为探究重瓣松果菊在不同土壤含水量下的生理变化规律及其药用栽培适宜土壤含水量，本研究采用盆栽控水的实验方法，设置了对照[饱和含水量的（70±5）%]、轻度干旱[饱和含水量的（55±5）%]、重度干旱[饱和含水量的（40±5）%]、轻度水涝[饱和含水量的（85±5）%]和水淹（持续浸盆）5种土壤含水量处理，比较了不同水分条件下松果菊的生长、生理及菊苣酸含量变化。结果表明：水分胁迫会抑制松果菊的生长，导致植物株高、冠幅、叶片相对含水量和光合色素积累量显著降低，30 d的水淹胁迫虽然导致植株严重损伤，但未能致死。重度干旱和水淹处理下，松果菊通过提高叶片内抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶）活性和渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸）含量来降低水分胁迫损伤。水分胁迫虽然抑制了松果菊的生长，但提升了叶片菊苣酸的积累量，在处理第30天时，重度干旱和水淹处理下叶片菊苣酸的含量分别是对照的1.389倍和1.650倍。相关性分析显示，菊苣酸含量与过氧化物酶活性、脯氨酸和丙二醛含量等多个胁迫反应相关的指标呈显著正相关，说明菊苣酸的积累与抗逆反应相关。综上所述，重瓣松果菊具有较强的耐旱和耐水涝性，药用采收前可通过短期的水分胁迫来提高叶片菊苣酸含量，其中重度干旱处理效果最佳。本研究可为药用和观赏两用的重瓣松果菊规范化栽培，以及通过控水法提高叶片菊苣酸含量提供理论依据。