相似的行为，不同的机制——山姜属植物花柱运动机理研究

The style curvature of Alpinia species is an interesting plant behavior, and plays a great role in promoting outcrossing and avoiding inteference between male and female function. Although the style curvatures are similar among species and between two morphs of each species, the movement mechanisms are different. This project will use Alpinia species as plant materials for the followring researches: (1) The effects of different light quality on the style curvature; (2) The roles of auxin content, auxin distribution, auxin transport and auxin reaction during style curvature; (3) The effects of special light controlling style curvature on the auxin content, auxin distribution, auxin transport and auxin reaction in styles.All results will be comprehensively analysed to verify the roles of light and auxin in style curvature, reveal the physiological mechanisms of style curvature in Alpinia species, and find the reasons that lead to the differences of style curvature mechanisms among different species and between the two morphs. The project has great importance for better understanding the mechanism of plant movement and crosslink between light and auxin signalling.

山姜属植物的花柱运动是一种非常有趣的植物行为，对促进植物的异交与避免雌雄干扰起重要作用。尽管该属植物的花柱运动在种与种之间、同种的两个表型之间都很相似，但运动机理存在差异。本项目拟以山姜属植物为研究材料开展以下三个方面的研究：（1） 不同光质对花柱运动的影响；（2）生长素的含量、分布、运输及反应在花柱运动中的作用； （3）决定花柱运动的特定光对花柱中生长素含量、分布、运输及反应的影响。综合各项研究结果以期探明光照与生长素在花柱运动中的作用，揭示山姜属植物花柱运动的生理机制， 并找出不同种、同种两个表型之间花柱卷曲运动机制差异的原因。本项目对于更好的认识植物运动的机理及光照与生长素信号的交互作用具有重要的意义。

山姜属植物的花柱运动在种与种之间、同种的不同表型之间都很相似，但运动机理存在差异。本项目通过开展不同光质对花柱运动的影响、生长素在花柱运动中的分布变化、赤霉素对花柱运动的影响以及不同运动阶段花柱的转录组分析等研究，探索山姜属植物花柱运动的机制。结果表明，蓝光和红光下花柱运动的幅度均比白光下小，但比黑暗处大。生长素在不同种的山姜属花柱中的分布存在极大的差异，在红豆蔻中，生长素在任何一个表型任何一个运动阶段都不存在不对称分布，但在云南草蔻、益智中存在不对称分布（并不是全部）。赤霉素对花柱的影响在下垂型植物中不明显，但对上举型的上举运动比较显著。马来良姜花柱的转录组的结果表明，多种功能的基因在花柱运动的不同阶段存在差异表达，其中生长素相关的基因在差异表达基因中差异量较大。综合这些结果，山姜属植物花柱运动的机制差异很大，这种差异一部分是由于生长素的作用不同引起。