[目的]探讨不同嫁接方式缓解甜瓜幼苗低温伤害的生理机制,为选取适宜嫁接方式以提高甜瓜低温抗性提供理论依据.[方法]以2个厚皮甜瓜品种和1个薄皮甜瓜品种为接穗,'白籽南瓜'为砧木,并以甜瓜自根苗为对照,考察3类嫁接苗(双根嫁接、靠接、贴接)在15 ℃/10 ℃低温处理前、中、后期(复温)叶片的光合色素含量、光合气体交换参数、细胞膜透性及抗氧化酶活性变化特征.[结果](1)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片的光合色素含量、光合气体交换参数在低温处理下均显著降低,在复温后均比低温处理有所上升,并以贴接苗下降幅度最小,上升幅度最大;(2)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片相对电导率、丙二醛含量、过氧化氢含量及超氧阴离子产生速率在低温处理下均显著升高,在复温处理后均比低温处理有所下降,并以贴接苗上升幅度最小,下降幅度最大;(3)各甜瓜品种各类嫁接苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性在低温处理下均显著提高,在复温处理后均比低温处理显著升高,并均以贴接苗上升幅度最为显著.[结论]3种嫁接方式均可显著增强低温胁迫和复温后甜瓜幼苗抗氧化酶活性,有效降低活性氧积累,维持光合能力,提高低温耐受性,并均以贴接方式表现最佳.

[目的]分析Bcl-2 相关抗凋亡(Bcl-2 associated athanogene,BAG)家族蛋白成员在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在黄瓜/南瓜嫁接愈合过程中响应光照的表达模式,为解析黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合机理及黄瓜和南瓜等蔬菜的抗性分子育种提供有利基因.[方法]基于黄瓜和南瓜基因组信息,利用生物信息学手段,对黄瓜和南瓜中BAG基因家族进行鉴定,并对其理化特性、染色体定位、基因结构、系统发育和共线性进行了分析.基于公共数据库及黄瓜/南瓜嫁接苗在嫁接愈合过程中转录组测序数据,分析BAG基因在黄瓜和南瓜中响应非生物胁迫以及在嫁接愈合过程中响应光照的表达模式.[结果]在黄瓜和南瓜中分别鉴定到 12 和 18 个BAG家族基因,均分为 2 个亚族,基因成员保守性高,Ⅰ亚家族的BAG主要参与基因调控和逆境响应,而Ⅱ亚家族的BAG主要参与植物的发育过程.黄瓜和南瓜BAG基因分别与拟南芥、水稻、番茄存在多种线性关系,但CsaV3_1G017210与拟南芥、水稻、番茄和南瓜中的BAG基因均不存在线性关系.不同BAG基因具有组织特异性表达模式.CsaV3_6G000970 和CmoCh08G008520(BAG family molecular chaperone regulator 6)在黄瓜和南瓜响应非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中均发生上调表达.[结论]BAG家族基因在黄瓜和南瓜对非生物胁迫的响应以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中对光的响应中具有差异性,协同调控了黄瓜和南瓜的生长发育及嫁接愈合,在黄瓜和南瓜非生物胁迫以及黄瓜/南瓜嫁接苗嫁接愈合过程中发挥着重要作用.

为探究盆栽牡丹植株补偿生长和非结构性碳水化合物(NSC)累积特性,并为盆栽牡丹株型管理提供试验依据.以2年生'洛阳红'嫁接苗为试验材料,考察修根强度、生根剂和绿僵菌浓度对'洛阳红'株型发育和NSC积累的影响,并通过正交试验优化管理措施.结果表明,(1)盆栽牡丹根系发生明显的须根化.(2)各因素对植株生长补偿指数的影响大小依次为修根＞生根剂＞绿僵菌,较优组合为修根25％、浇灌生根剂750 mg/L和绿僵菌2 000万单位/mL,此条件下生长补偿指数和NSC积累量分别比对照提高了 65.14％和33.35％.(3)轻度修根促进了盆栽牡丹植株的补偿生长和NSC累积,而过度修根则抑制作用明显;生根剂显著提高盆栽牡丹根系、叶片的生物量和全株NSC的积累量;绿僵菌对植株生长和全株NSC积累量影响最小.(4)通径分析表明盆栽牡丹老根NSC含量、单株叶面积、老根和木质化新根鲜样质量对植株NSC积累量贡献较大.可见,适度修根及浇灌适量生根剂和绿僵菌液可以促进盆栽牡丹植株的补偿生长和NSC累积,达到生产适度矮化的紧凑型盆栽牡丹苗的目标.

为明确TCP转录因子家族在景宁木兰(Magnolia sinostellata)遮阴胁迫中的作用,通过模拟自然生境对景宁木兰3 a生嫁接苗进行遮阴处理,基于转录组分析TCP转录因子相关信息,利用转录组表达量和qRT-PCR分析遮阴胁迫下的表达模式.结果表明,从景宁木兰转录组中筛选出12个TCPs基因,编码蛋白长度为228～558个氨基酸,分子量为23.7～52.7 kDa,TCPs蛋白均为不稳定蛋白、亲水性蛋白;TCPs均定位于细胞核,MsTCP20-a/b蛋白还定位于叶绿体.TCPs成员分为2大类,ClassⅠ包含10个TCPs成员,Class Ⅱ包含2个TCPs成员.所有成员均含有TCP保守结构域,亲缘关系较近的成员具有相似的保守基序;克隆得到TCPs启动子序列,其序列含有大量光响应和激素响应元件.在遮阴处理后景宁木兰TCPs基因存在差异表达,其中MsTCP9-a与MsTCP2在遮阴后显著上升,MsTCP8、MsTCP9-b、MsTCP7-a、MsTCP15在遮阴后显著下降.因此,景宁木兰TCPs可能在响应遮阴胁迫过程中发挥重要功能.

嫁接是楸树(Catalpa bungei)良种扩繁的主要途径.为探讨以梓树和滇楸为砧木的两种'苏楸 1 号'良种当年生嫁接苗生长差异,比较了二者的嫁接成活率、新梢长度、新梢粗度、接穗粗度/砧木粗度、叶面积等,以筛选较佳砧木,并通过高通量测序平台对两种嫁接苗叶片和顶芽进行转录组测序分析,采用实时荧光定量PCR技术对初步筛选的差异表达基因进行验证.结果显示,以梓树为砧木的嫁接成活率和嫁接苗各生长量均显著高于以滇楸为砧木的嫁接苗;转录组测序筛选出两个组合叶片和顶芽差异表达基因共计 559 个,其中上调表达基因 192 个,下调表达基因 367 个;GO富集分析表明 559 个差异表达基因显著富集在代谢过程、细胞过程、细胞器、结合和催化活性等功能类别;KEGG富集分析表明叶片中 213 个差异表达基因显著富集到 66 条代谢途径,顶芽中 137 个差异表达基因显著富集到 45 条代谢途径;初步筛选出的Unigene0040270、Unigene0006320、Unigene0036149 和Unigene0007805 等 4 个差异表达基因的RT-qPCR趋势与转录组数据一致.本研究结果发现两种嫁接苗的生长存在显著差异,其中以梓树为砧木的嫁接苗各生长参数更好,同时在转录组角度上对其差异进行了初步解析,为楸树嫁接分子研究提供一定的参考价值.

以盆栽一年生‘丰后’梅自根苗、山杏为砧木的‘丰后’梅嫁接苗以及山杏自根苗为试材,设置土壤NaCl含量分别为0(CK)、0.3％、0.6％、0.9％、1.2％和1.5％的盐胁迫处理,观测3种植物盐害情况及其叶片细胞膜透性、抗氧化酶活性、有机渗透调节物质含量的变化,并应用隶属函数值法对各盐浓度处理下3种材料叶片的生理指标进行综合评定,以明确它们的耐盐能力,为梅花向盐渍土分布较广的北方地区推广应用,以及梅花繁殖方法及梅花砧木的选择提供理论依据.结果表明:(1)随着土壤中NaCl含量的递增,‘丰后’梅自根苗、‘丰后’梅嫁接苗及山杏的盐害指数和盐害率不断增大,三者盐害指数在50％时土壤NaCl含量分别是0.545％、0.695％和0.705％,表明3种材料耐盐性由强到弱依次为山杏＞‘丰后’梅嫁接苗＞‘丰后’梅自根苗.(2)随着盐胁迫时间的延长,3种植物苗木叶片相对电导率(RC)和丙二醛(MDA)含量整体呈先上升后下降的趋势;‘丰后’梅自根苗过氧化物酶(POD)活性总体呈上升趋势,‘丰后’梅嫁接苗和山杏总体均呈现上升趋势,但个别浓度呈先上升后下降趋势;‘丰后’梅自根苗可溶性糖(SS)含量整体呈现上升趋势,‘丰后’梅嫁接苗和山杏均总体呈先下降后上升趋势,但个别较高浓度呈先上升后下降趋势.(3)隶属函数值法对盐抗性的综合评定结果为:山杏＞‘丰后’梅嫁接苗＞‘丰后’梅自根苗,综合评定结果与3种材料的盐害指数分析结果一致.研究发现,3种植物叶片所受到盐伤害的程度随NaCl胁迫浓度提高而加深,但植株叶片能对中低盐浓度处理产生一定的适应性;以耐盐性较强的山杏作为嫁接砧木后,‘丰后’梅嫁接苗比其自根苗的耐盐性增强,证明嫁接对梅花耐盐性具有一定的促进作用.

以白玉兰、紫玉兰、乐昌含笑、深山含笑作砧木的阔瓣含笑嫁接苗为材料,通过对嫁接苗生长特性的观测和生理生化指标的动态测定,运用主成分分析和隶属函数法计算亲和性综合指数,评价阔瓣含笑与4种砧木的苗期亲和性.结果表明:以深山含笑和紫玉兰作砧木的嫁接成活率较高(分别为88.33%、83.33%),白玉兰次之(为75%),乐昌含笑较低(为63.3%);砧木对嫁接苗的苗高有较大影响,以深山含笑和紫玉兰的苗高最高,白玉兰次之,乐昌含笑最矮;砧木对嫁接苗叶片数的影响表现为初期存在一定差异,生长后期差异逐渐缩小.在嫁接苗生长过程中,4种砧木嫁接苗的叶绿素含量均呈双峰型变化,类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、POD活性表现出先上升后下降的趋势,可溶性糖含量总体表现为先下降后上升的趋势.在4种砧木的嫁接苗中,深山含笑、紫玉兰和白玉兰的各项生理指标都相近,而乐昌含笑整个生长期都低于其它3种嫁接苗.从亲和性综合指数来看,深山含笑的亲和性指数最高(为0.518),乐昌含笑的最低(为0.470).综合分析,认为4种砧木与阔瓣含笑都具有一定的亲和性,其中以深山含笑最好,乐昌含笑最差.

该研究以枳砧‘红绵蜜柚’(Hm/Pt)为试验材料,以枳砧‘琯溪蜜柚’(Gx/Pt)和香橙砧‘红绵蜜柚’(Hm/Cj)为对照,测定分析3种砧穗组合蜜柚的光合特性、叶绿素含量差异;利用RT-PCR技术克隆并分析滞绿基因(CgS-GR)表达,为进一步研究枳砧‘红绵蜜柚’嫁接不亲和机理奠定基础.结果显示:(1)枳砧‘红绵蜜柚’嫁接苗净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶肉羧化效率明显低于2个对照组合,且3种砧穗组合以上各指标的最大值均出现在嫁接后第98天.(2)3个嫁接组合的叶绿素含量变化趋势一致,但枳砧‘红绵蜜柚’在整个试验期间的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素显著低于2个对照组合.(3)成功克隆获得‘红绵蜜柚’滞绿蛋白SGR调控基因序列,命名为Cg SGR(GenBank登录号:MF945620);CgSGR基因片段长度为816 bp,序列编码一个含有271个氨基酸的蛋白质,分子量为30.62 kD,属于稳定的碱性亲水性蛋白;SGR序列多重比对结果显示,‘红绵蜜柚'CgSGR序列与柑橘属柚、甜橙和克里曼丁橘之间一致性较高,其中‘红绵蜜柚’与柚无碱基差异,与甜橙在第33 bp处有1个变异位点,与克里曼丁橘在33、52、118、159、622和765 bp处有6个变异位点;系统进化树表明,CgSGR与柑橘属甜橙、克里曼丁橘的距离最近,与荔枝关系较近,与其它物种的关系较远.(4)实时荧光定量PCR结果表明,CgSGR基因在香橙砧‘红绵蜜柚’中的表达量总体均低于其他2个组合材料,而嫁接139 d后,3个材料均随着植株黄化,CgSGR基因的表达水平均呈上升趋势,且枳砧‘红绵蜜柚’的CgSGR基因表达显著高于2个对照组合.(5)随着嫁接苗的生长发育,CgSGR的表达水平总体变化趋势与净光合速率、叶绿素的变化趋势相反.研究认为,枳砧‘红绵蜜柚’CgSGR基因的表达量在嫁接苗叶绿素降解过程中上调,其可能参与调控黄化幼苗的叶绿素降解.

青枯病是热带亚热带地区普遍发生的一种土传病害,为选配具有优良抗病性和嫁接适用性的茄子砧木杂交组合,该研究对国内外11份茄子栽培种砧用种质进行农业生物学评价和青枯病抗病性鉴定,研究了不同砧用种质对嫁接苗生长的影响.结果表明:供试砧用种质中,果型为卵圆形5份、倒卵形2份、长卵圆4份;幼果颜色紫色7份、淡紫色1份、绿色1份、淡绿色2份;老熟果实颜色均为黄色;种质J14、J15、J16、J17的主茎紫色,其余均为绿色;J61的花瓣白色,其余均为紫色或淡紫色.供试砧木种质与接穗Rf的嫁接成活率均在80％以上,最高达97％.采用苗期伤根-浸根接种法鉴定砧木种质对青枯病的抗病性,有9份砧用种质自根苗表现高抗(HR),病情指数为3.67～12.33,其中6份砧木种质(BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16)嫁接感病接穗后表现抗病(R),病情指数为16.67～21.00.砧用种质能显著改善接穗的生长,其中,BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16的嫁接苗的生物量增长率显著高于其他种质的嫁接苗.综合试验结果显示茄子栽培种砧用种质农业生物学性状表现多样性,可区分为不同生态类型.抗病砧木种质嫁接高感病接穗的防病效果显著,种质BC01、BC03、BC04、BC06、J15、J16高抗青枯病,嫁接高感病品种表现抗青枯病,可作为配制抗青枯病砧木杂交组合的候选亲本.

以盆栽的杭白菊嫁接苗与扦插苗为材料,采用自然干旱的方法,研究水分胁迫下嫁接对杭白菊叶片渗透调节物质及其代谢关键酶相关基因的表达规律.结果表明,水分胁迫抑制了杭白菊的生长,但嫁接苗可保持较高根系生长量,进而保持较高的叶片含水量和叶片干重,缓解水分胁迫对植株生长的抑制程度.在水分胁迫下,杭白菊叶片活性氧含量、相对电导率和丙二醛含量呈上升趋势,而嫁接苗缓解活性氧胁迫,减轻细胞膜脂质过氧化,降低细胞膜受伤害程度.水分胁迫前期,扦插苗CmP5CR、CmP5CS和Cmδ-OAT基因表达量上调,促进脯氨酸较早积累;同时CmNI、CmAI和,CmSPS基因表达量上调,导致可溶性糖含量增加,进而说明杭白菊扦插苗对水分胁迫更加敏感.极度水分胁迫下,与扦插苗相比,嫁接苗CmP5C基因表达上调,抑制CmProDH彳基因表达,保持相对较高的CmN和CmSPS基因表达量,以维持较高的可溶性糖和脯氨酸合成能力,保证渗透调节的正常进行.短期水分胁迫条件下,嫁接有利于提高杭白菊的耐旱性.