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揭开瓜南瓜嫁接塌陷的复杂性

开心的月饼 2024-01-09 08:53:52 生活常识

将甜瓜(CucumismelonL.)嫁接到南瓜(CucurbitamaximaDuch.×CucurbitamoschataDuch.)砧木上是一种提高产量的方法,但受到接穗与砧木不相容性的挑战,导致由于各种生理生化因素导致植株倒塌。

揭开瓜南瓜嫁接塌陷的复杂性

尽管最初认为移植区的堵塞会导致晚期塌陷,但最近的研究表明,特定的代谢物和激素失衡,特别是细胞分裂素和生长素(IAA),更有可能是罪魁祸首。

这些发现表明应激反应和激素调节之间复杂的相互作用,破坏了假定的阻塞机制,并指出代谢和激素失衡是导致植物崩溃的主要因素,因此需要进一步研究潜在的生理途径。

园艺研究发表了题为“根生长素-细胞分裂素稳态受损导致果实成熟过程中不相容的瓜移植物崩溃”的研究。

在这项研究中,研究人员在结果和不结果条件下对相容和不相容的瓜南瓜嫁接物进行了一系列激素和代谢组学分析、基因表达监测和生化分析,以了解将瓜嫁接到南瓜砧木上的影响。

他们发现,根据植物生理阶段,某些叶片代谢物的积累出现显着差异,表明砧木基因型在代谢物积累中发挥作用。

这项研究表明,由于不相容的嫁接根的早期衰老和过氧化氢含量的增加,果实成熟过程中塌陷率增加。激素分析显示IAA、2-氧吲哚-3-乙酸(IAA分解代谢物)、吲哚-3-乙酰天冬氨酸(IAA缀合物)和顺式玉米素型细胞分裂素水平升高,但反式玉米素型细胞分裂素水平降低在果实成熟期间,存在于不相容植物组合的根部。

这表明激素平衡被破坏,移植物连接处可能出现堵塞。此外,YUCCA基因、YUC2、YUC6和YUC11(生长素生物合成所需)、GRETCHEN-HAGEN3基因(生长素结合所需)和细胞分裂素氧化酶/脱氢酶7(CKX7)基因(调节不可逆降解)的表达细胞分裂素)在果实成熟过程中在不相容的植物组合的根中得到增强。

进一步的研究表明,在不相容的移植物的根部中,降解细胞分裂素的细胞分裂素氧化酶/脱氢酶的水平较高。此外,在结果期间,不相容嫁接物的根部中高水平的IAA破坏了IAA和细胞分裂素之间的平衡,导致氧化应激和从接穗到砧木的光同化物运输的减少。

果实成熟过程中,不亲和嫁接物根部H2O2和MDA含量升高,抗氧化酶活性降低。结果表明,果实成熟过程中不相容嫁接组合的崩溃与根系中IAA的大量积累密切相关,这可能导致氧化损伤并破坏IAA和细胞分裂素的平衡,而这对于瓜南瓜的相容性至关重要移植物。

总的来说,这项研究指出激素失衡、氧化应激和代谢物变化之间复杂的相互作用,导致不相容的瓜南瓜嫁接物的崩溃,特别是在果实成熟期间。这表明需要进一步研究以充分了解移植不相容背后的机制,并制定策略来减轻这些影响,从而实现更成功的移植实践。


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