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自毒作用是甜瓜产生连作障碍的重要原因,根系分泌物是导致这一问题的主要物质,本实验以甜瓜品种‘新银辉’为材料,利用cDNA-AFLP技术分析根系分泌物介导的甜瓜化感自毒作用相关基因的差异表达,克隆了部分密切相关基因,利用农杆菌介导法将CmTIP基因及CCCH型锌指蛋白基因分别导入甜瓜,探讨甜瓜根系分泌物介导自毒作用的分子机理；通过根系分泌物和植株浸提液处理甜瓜幼苗植株,观察化感自毒物质对根尖显微结构的直接损害情况；主要研究结果如下：1.根系分泌物介导的甜瓜自毒作用差异基因表达情况分析根系分泌物处理甜瓜幼苗植株后提取不同时期的RNA,采用cDNA-AFLP技术分析甜瓜自毒相关基因的差异表达情况。结果表明,63对引物组合共获得约1200条TDFs,平均每对引物组合可扩增出15-30条TDFs,长度在50bp-750bp之间。甜瓜自毒相关基因的表达模式可分为上调、下调、瞬时和持续表达4类。选取表达差异明显片段进行回收、测序、比对,共获得68条TDFs序列,将其进行blastx比对,结果显示其中66条可以找到同源序列。差异TDFs的功能涉及物质合成与能量代谢、离子运输、信号转导、逆境响应、转录调控等过程。选取其中6个TDFs,以甜瓜Actin基因为内参基因,对其在不同胁迫处理下的表达情况进行半定量RT-PCR验证,分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合,表明cDNA-AFLP技术是研究甜瓜化感自毒相关基因差异表达的有效方法。2.甜瓜自毒作用密切相关基因克隆采用RACE和RT-PCR技术相结合克隆了三条甜瓜自毒作用相关基因cDNA全长,分别为：水通道蛋白基因(CmTIP)、(scarecrow-like protein13-like) SCL13蛋白基因、CCCH型锌指蛋白基因。甜瓜CmTIP基因cDNA全长975bp,包含一个750bp的完整阅读框,编码250个氨基酸,具有6个跨膜区,2个高度保守的水孔蛋白基序NPA以及MIP特征序列,GenBank登录号：KF134811。甜瓜CmSCL13基因cDNA全长2170bp,包含一个1623bp的完整阅读框,编码541个氨基酸,该基因具有GRAS家族特有的保守结构域,GenBank登录号：KF134812。甜瓜CCCH型锌指蛋白基因cDNA全长2257bp,包含一个2061bp的完整阅读框,编码687个氨基酸,GenBank登录号：KF134813。3.自毒相关基因导入甜瓜及转基因植株鉴定利用农杆菌介导法将实验中克隆的CmTIP基因及CCCH型锌指蛋白基因分别导入甜瓜,并对转化愈伤组织进行PCR扩增鉴定,结果表明目的基因已成功整合到甜瓜基因组中。4.根系分泌物和植株浸提液处理对甜瓜幼苗根尖显微结构的影响根系分泌物和植株浸提液抑制了甜瓜根尖的生长,根尖解剖结构发生了显著变化。根冠萎缩,根尖扭曲,分生区缩短变宽,伸长区细胞细弱,侧根原基早现、多发。