一串红(Salvia splendens)是我国花卉配置及花坛布置中必不可少的植物材料,但在一般栽培条件下,一串红株形散乱、分枝量少、花朵稀疏,因此在栽培过程中需对一串红进行人工摘心以促进分枝,增加观赏效果。本课题组选育的一串红新品种‘彩铃红’为自有品系35的株型突变体,分枝能力极强,分枝形成早,分枝级数多,不必摘心株型自然成球,为一串红工厂化生产节省了人力、物力。本研究对‘彩铃红’与野生型进行内源激素含量变化、外施激素对两者侧芽萌发和伸长的影响、‘彩铃红’与野生型相互嫁接后表型和生理指标的变化及两者芽器官中基因表达差异等多方面研究,以求从植物生理学和分子生物学两个方面对‘彩铃红’株型突变机理进行研究探索,主要研究结论如下：1.株型突变体‘彩铃红’与野生型不同时期顶芽、茎节、侧芽和根尖中内源激素含量测定结果表明,在侧芽萌发前‘彩铃红’各部位生长素含量均低于野生型而细胞分裂素含量高于野生型。侧芽萌发后,与野生型相比‘彩铃红’各部位生长素相对含量呈现先上升后下降的变化过程,而细胞分裂素相对含量变化与生长素含量变化相反。另外,在侧芽萌发前‘彩铃红’顶芽中脱落酸含量低于野生型,但在侧芽萌发后与侧枝伸长中‘彩铃红’顶芽与侧芽中脱落酸含量却显著高于野生型。同时,顶芽和侧芽处外源激素施加试验验证了内源激素含量测定结果。由此推测,在侧芽生长不同时期‘彩铃红’植株中生长素、细胞分裂素和脱落酸等多种植物激素相对含量异于野生型的不断变化、相互作用可能是‘彩铃红’株型形成与塑造的重要原因之一。2.‘彩铃红’与野生型嫁接实验结果显示,‘彩铃红’与野生型相互嫁接时嫁接植株成熟期株型均为与野生型相似的表型,同时嫁接植株侧枝生长情况、花序生长情况和内源激素含量等均与野生型自身嫁接相近。此结果表明根系不是决定‘彩铃红’株型的唯一关键部位；‘彩铃红’株型突变不是某一种激素或激素绝对含量导致的,而是由多种激素共同相互调节；同时,在一串红中可能存在某种可以长距离运输的信号分子,它在一串红植株中开启了一系列抑制侧枝生长的信号传导途径来调控一串红的分枝发育；这种抑制分枝发育的信号分子在一串红植物的地上部和根系中均可合成并向植物顶部运输。突变体‘彩铃红’植株中,由于这种信号分子的改变导致其多分枝性状的表达。3.利用抑制消减杂交技术构建‘彩铃红’与野生型侧枝顶芽消减cDNA文库,筛选‘彩铃红’与野生型芽器官中差异表达的基因。通过对止向与反向文库中差异表达基因的比较,发现‘彩铃红’和野生型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,目前在‘彩铃红’中发现4个差异表达的基因,15个在野生型中差异表达的基因,野生型植株中参与植物激素合成代谢、信号传导途径的基因多于‘彩铃红’。研究结果表明,在‘彩铃红’植株中可能存在激素合成代谢和信号传导系统的突变,进而影响植株中激素的含量与分布,导致顶端优势丧失侧枝的不断萌发与生长,这可能就是株型突变体‘彩铃红’株型突变的分子基础。