苹果矮化砧木的致矮机理研究远远落后于现实应用。本研究旨在从内源激素水平上揭示M9矮化砧木致矮机理,为苹果矮化砧木育种的选育提供理论依据。实验室前期已通过对一年生红富士/M9嫁接复合体的换根试验,发现将根系换成八棱海棠后,叶片和枝皮的ZT含量、IAA含量均逐渐恢复到乔化树水平,认为M9自根砧致矮的第一信号源可能在根系。根系是ZT合成的主要场所,通过对ZT合成通路上的基因进行筛选,确定了ipts基因作为导致两种材料根系ZT差异的主基因。同时,通过对根系的激素外施试验,发现对M9外施NAA,不能恢复其根系ZT的含量,认为M9自根砧致矮可能与IAA下运无关。试验材料为M9和八棱海棠自根砧,接穗为红富士,Hoagland’s完全营养液,沙槽培养。采取嫁接复合体根系进行以下试验。1)通过高效液相色谱测定根系中玉米素含量;2)通过q-PCR筛选两种砧木中主要差异表达ipt成员;3)对差异基因进行克隆测序和甲基化测序。1)特异性引物分别扩增ipt家族的7个成员,发现在3个不同生长期ipt5a和ipt5b表达量显著高于其他成员,确定为根系主要表达成员;然而,在M9和八棱海棠中ipt5a基因没有表现出差异,而ipt5b在M9中显著低于八棱海棠,认为ipt5b可能是导致ZT差异的主要原因。2)通过克隆测序,发现ipt5b启动子上游2 000 bp存在着60处单碱基的差异位点,启动子元件预测显示:这60个差异位点共导致了44个可能元件的差异,但这些元件均无法确认与激素调控通路相关。3)为了进一步确认ipt5b上游启动子差异与乔化矮化性状相关,分别测序了8种不同来源的乔化砧木和矮化砧木,结果显示并未发现在乔化和矮化表型间完全分离的位点。4)ipt5b的启动子区有7个CpG岛。对测序结果进行甲基化水平分析,发现第2个岛、第6个岛上甲基化程度高,且在两种材料当中存在差异,但它们是否是导致ipt5b表达差异的原因尚不清楚。5)在八棱海棠的启动子区上游1 172 bp和224 bp,分别发现了一处41 bp的缺失片段和7 bp的插入片段,该插入缺失杂合存在于八棱海棠中,且完全连锁。在插入缺失处设计引物,建立了基于PCR的高效检测方法,并在30余种不同来源的乔化矮化砧木中检测,发现全部的矮化砧木都不存在这两段插入缺失,认为不存在这段插入缺失是矮化砧木筛选的必要不充分条件。6)在八棱海棠×M9杂交群体后代中,随机选取了50个后代株系进行ipt5b表达量和启动子插入缺失的检测。结果表明,不存在插入缺失的株系表达量平均值显著低于存在插入缺失的株系,认为这两段插入缺失对基因表达可能有抑制作用。