南瓜砧木嫁接黃瓜緩解Ca(NO3)2脅迫傷害的生理機(jī)制.pdf

1、設(shè)施園藝作物栽培因雨水淋洗不足以及過度性施肥等，導(dǎo)致設(shè)施土壤次生鹽漬化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，已成為影響設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展的主要障礙因子。研究表明，我國設(shè)施土壤鹽漬化的特征是Ca2+和NO3-高水平積累。黃瓜（Cucumis sativus L.）作為設(shè)施栽培的主要蔬菜作物之一，因其根系細(xì)弱且分布淺，吸收能力相對較低，一般要求水分充足和疏松肥沃的土壤，對根際鹽害非常敏感。利用耐鹽南瓜砧木嫁接是克服蔬菜作物鹽脅迫傷害的一種有效且環(huán)保的措施

2、。目前，關(guān)于砧木嫁接對Ca(NO3)2脅迫下黃瓜植株的作用機(jī)制的探討鮮有報道，基于砧木嫁接對鹽脅迫下植物信號通路的影響的研究還比較少。因此，本研究以耐鹽性白籽南瓜(Cucurbita maxima×Cucurbita moschata)品種‘青砧1號’為砧木，‘津優(yōu)3號’黃瓜為接穗，采用營養(yǎng)液栽培，從生理代謝（脯氨酸和多胺代謝）及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(NO和H2O2信號)兩個方面，探究Ca(NO3)2脅迫下南瓜砧木嫁接黃瓜緩解鹽脅迫傷害的生理機(jī)制。

3、主要結(jié)果如下:
　　1.研究Ca(NO3)2脅迫下南瓜砧木嫁接對黃瓜幼苗生長以及葉片脯氨酸代謝的影響。結(jié)果表明，南瓜砧木嫁接可顯著緩解Ca(NO3)2脅迫對黃瓜幼苗生長的抑制。鹽處理誘導(dǎo)兩種嫁接苗葉片脯氨酸含量顯著積累，而砧木嫁接苗中脯氨酸含量顯著高于自根嫁接苗。隨脅迫時間的延長，砧木嫁接苗吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性顯著高于自根嫁接對照;而砧木嫁接苗中鳥氨酸δ-氨基轉(zhuǎn)移酶(δ-OAT)活性在Ca(NO3)2脅迫初期顯著

4、增加，在脅迫后期差異不顯著;砧木嫁接苗脯氨酸脫氫酶(ProDH)活性隨脅迫時間逐漸降低，后期顯著低于自根對照。另外，脯氨酸代謝相關(guān)基因的表達(dá)趨勢與其酶活性變化基本一致。說明砧木嫁接苗可通過調(diào)節(jié)脯氨酸積累和代謝水平，緩解Ca(NO3)2脅迫傷害，從而提高黃瓜幼苗的耐鹽性。
　　2.研究砧木嫁接對Ca(NO3)2脅迫下黃瓜幼苗葉片多胺代謝的影響。結(jié)果表明，Ca(NO3)2脅迫下，嫁接苗內(nèi)源總游離態(tài)多胺含量顯著升高，主要體現(xiàn)為游離態(tài)腐胺

5、(Put)在脅迫前期升高，亞精胺(Spd)和精胺(Spm)隨脅迫時間的延長不斷升高。其中，砧木嫁接苗內(nèi)源游離態(tài)多胺含量顯著高于自根嫁接苗。此外，Ca(NO3)2脅迫條件下，砧木嫁接苗中多胺生物合成相關(guān)酶鳥氨酸脫羧酶(ODC)、精氨酸脫羧酶(ADC)、亞精胺合成酶(SPDS)、精胺合成酶(SPMS)和S-腺苷蛋氨酸脫羧酶(SAMDC)編碼的基因表達(dá)水平也顯著高于自根嫁接苗;與自根嫁接苗相比，砧木嫁接苗中多胺分解代謝關(guān)鍵酶二胺氧化酶(DAO

6、)和多胺氧化酶(PAO)活性及其編碼基因表達(dá)水平相對較低。這些結(jié)果表明，南瓜砧木嫁接通過調(diào)節(jié)多胺的代謝水平，從而增強(qiáng)黃瓜幼苗的耐鹽性。
　　3.研究Ca(NO3)2脅迫下自根嫁接和砧木嫁接黃瓜幼苗葉片中NO在應(yīng)對氧化傷害方面的作用及其與H2O2的關(guān)系。結(jié)果表明，自根嫁接苗中NO和H2O2含量隨時間變化逐漸升高，24 h時達(dá)到最高值;而砧木嫁接苗中NO含量在2h時瞬時升高，并伴隨著H2O2的積累。施用NO清除劑(cPTIO)及其合成