论文部分内容阅读
矮化密植、集约栽培因早产丰产优产、便于机械化管理等优点,已成为当前世界苹果栽培的主流模式。然而截至目前关于苹果矮化砧木的致矮机制研究仍有许多不明之处,这使得矮化砧木育种进程中分子育种手段的应用缺乏足够行之有效的手段。本研究以二年生盆栽红富士/SH40/八棱海棠,红富士/M9/八棱海棠,红富士/八棱海棠/八棱海棠三种砧穗组合为试材,通过转录组测序方法分析不同砧穗组合中红富士基因表达变化,探究M9、SH40苹果矮化砧木作中间砧时对接穗的调控机制。旨在为深入分析两种砧木致矮机制奠定基础,为矮化砧木选育提供借鉴。主要结果如下:1.以试验材料中秋梢旺盛生长期的红富士新梢茎尖和韧皮部为材料进行转录组测序。结果共得到510,029,788对reads,且质量分析结果可靠。2.M9中间砧的红富士同八棱海棠中间砧的红富士转录组测序结果中的差异表达基因2108个,其中有1005个基因表达上调,1103个基因表达下调。差异表达基因涉及111条代谢通路,其中富集的KEGG通路中较为显著且与植物营养生长相关的代谢通路有油菜素类固醇生物合成、类胡萝卜素生物合成、光合作用中的碳固定和氮代谢;SH40中间砧的红富士同八棱海棠中间砧的红富士转录组测序中的差异表达基因3004个,其中有1798个基因表达上调,1206个基因表达下调。差异表达基因涉及114条代谢通路,其中富集的KEGG代谢通路中较为显著且与植物营养生长相关的代谢通路有光合作用中的碳固定、油菜素类固醇生物合成、类胡萝卜素生物合成、光合作用和天线蛋白。3.M9和SH40做中间砧时红富士基因表达分别与八棱海棠作中间砧比较共有的差异表达基因有1060个,被富集到77个代谢通路中,富集共有差异表达基因数最多的40条的代谢通路中,同植物营养生长相关性较强的代谢通路有植物激素信号转导、二萜类生物合成、类胡萝卜素生物合成、光合生物的固碳作用和光合作用。4.对春梢生长期、春梢封顶期、秋梢生长期SH40中间砧的红富士茎尖和韧皮部中ABA1、SBPASE和RBCS1A进行qRT-PCR分析,发现SH40做中间砧时可提高接穗中ABA1、SBPASE和RBCS1A的表达量。5.SH40中间砧在树高、中间砧和节间长度上均显著低于八棱海棠中间砧,在基砧干径、接穗干径和新梢长度上均无显著差异。6.春梢生长期、春梢停长期和秋梢生长期,日间SH40中间砧的红富士净光合速率高于八棱海棠为中间砧的红富士。SH40中间砧比八棱海棠中间砧更早达到光饱和点,且达到光饱和点后,SH40中间砧的红富士 Pn大于八棱海棠中间砧的红富士。7.春梢生长期和春梢封顶期八棱海棠中间砧的红富士叶片中IAA含量显著高于SH40中间砧的红富士,春梢生长期、春梢封顶期和秋梢生长期SH40中间砧的红富士叶片中ABA的含量均极显著高于八棱海棠中间砧的红富士。