贵州“红皮”砧木对甜樱桃嫁接口细胞学特征及接穗基因表达的影响

发布时间：2020-05-14 22:51

【摘要】：甜樱桃(Prunus avium Linn.)属蔷薇科李属果树,因其果实较大,色彩鲜艳,耐贮性好且营养丰富,具有较高的经济价值。近年来,甜樱桃在中国南方的种植面积迅速增大。长期的生产实践表明,甜樱桃砧木的选择非常重要,砧木对甜樱桃的生长、结果及果实品质等有重要影响。在贵州省甜樱桃引种种植过程中,发现在北方地区使用的砧木不适宜此省气候土壤条件,而贵州具有丰富的野生樱桃资源。在前期工作中,课题组发掘了野生樱桃(Prunus pseudocerasus)的“红皮”新种质,与另一类型“青皮”樱桃相比,“红皮”樱桃作甜樱桃砧木表现为嫁接亲和性好、抗根瘤、早果、丰产、耐涝等优点。本文拟以“红皮”及“青皮”樱桃为砧木嫁接自选的“曙光”甜樱桃优株,在嫁接口细胞学特征及对幼苗生长特性的影响,从基因表达水平探讨砧木对接穗的作用机制等方便展开研究,旨在为贵州本地樱桃砧木的选育提供理论依据,主要研究结果如下:1.嫁接口细胞学观察表明,嫁接120 d后,“红皮”砧愈合处离层消失,维管束桥形成;而“青皮”砧穗间隔离层仍然存在,两侧细胞较少,少见维管束桥连通。因此,认为“红皮”樱桃砧木嫁接甜樱桃的亲和性较好。2.两种砧穗组合嫁接成活率无显著差异,均达到70%以上,但“红皮”砧嫁接苗新梢生长速率显著高于“青皮”,新梢长势好。3.对嫁接苗光合特性研究表明,在光响应过程中,“红皮”砧嫁接苗叶片气孔导度及最大净光合速率显著高于“青皮”砧嫁接苗;“红皮”砧嫁接苗中叶绿素及可溶性糖含量显著高于“青皮”砧嫁接苗。4.利用RNA-Seq测序比较三个发育时期两种砧穗组合叶片基因表达差异,选择差异较显著的发育时期进行分析,共得到了4,421个差异表达基因(DEG)。对DEG进行GO富集,按照生物学过程、分子功能及细胞组分分类。其中,生物学过程的较多的有生物调节、细胞组分或生物发生、细胞过程等;细胞组分中富集较多的有细胞部分、膜结构、分子复合体等;分子功能基因富集较多的包括结合、催化活性、转运活性等。经过KEGG代谢通路分析,显著富集的代谢途径有光合作用、光合作用-光收集蛋白、卟啉与叶绿素代谢、碳固定、激素信号转导等方面。从转录组数据中共筛选出15个参与光合作用、叶绿素合成及生长素信号转导途径的Unigenes,并用qPCR对转录组数据进行验证,结果表明转录组测序结果是可靠可信的。
【图文】：

青皮,红皮,嫁接口,解剖结构

图 1 嫁接 120 d 后红皮（a）和青皮（b）嫁接口解剖结构Fig.1Anatomical structures of the two graft unions in 120 days after graftin：St 和 Sc 分别表示砧木和接穗；红色方框为砧穗间愈合区。ote：St and Sc stand for rootstock and scion, respectively；Red squares area stand of rootstock and scion.2 砧木对嫁接成活率与营养生长的影响“曙光”甜樱桃与“红皮”砧木嫁接成活率为 83%，略高于“青皮”（到显著水平差异。从图 2 可看出嫁接苗于嫁接 165 d 后生长出现显著皮”砧嫁接苗株高、茎粗显著高于“青皮”砧嫁接苗；同时嫁接 180d砧嫁接苗生长迟缓，接穗基本停止生长。综合来看，“红皮”砧嫁接优于“青皮”。

嫁接苗,砧木,茎粗,株高

图 2 砧木对嫁接苗株高（A）和茎粗（B）的影响Fig.2 Effects of rootstocks on the shoot length and diameter of sweet cherry注:误差棒为六个生物重复的标准差。Note:Error bars show the standard error of six biological replicates.2.3 砧木对接穗叶片叶绿素及可溶性糖含量的影响由图 3 可以看出，“红皮”砧嫁接苗叶绿素 a 含量略高于“青皮”砧；叶绿 b 含量为 0.76 mg/g ，显著高于“青皮”砧（0.58 mg/g）。通过测定嫁接苗中功能叶可溶性糖含量表明，“红皮”砧接穗叶片中可溶性糖含量为 3.38 mg/g，著高于“青皮”砧（2.22 mg/g）。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S662.5

【参考文献】