低溫脅迫下嫁接西瓜的生理生化特性及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)的研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)華北地區(qū)逐步形成了河北樂(lè)亭、山東青州、河南內(nèi)黃等早熟西瓜主產(chǎn)區(qū)，這些主產(chǎn)區(qū)西瓜苗期經(jīng)常受低溫凍害的影響，嚴(yán)重影響西瓜生產(chǎn)，生產(chǎn)上普遍采用南瓜嫁接來(lái)提高西瓜的耐冷性。雖然前人對(duì)南瓜嫁接提高西瓜耐冷性做了諸多研究，但是很多均集中在生理生化特性方面，其分子機(jī)理仍不明晰。
　　本試驗(yàn)以西瓜自根苗、西瓜與西瓜嫁接苗、西瓜與南瓜嫁接苗為材料，系統(tǒng)研究了低溫脅迫對(duì)西瓜苗生理生化特性的影響以及低溫脅迫下不同材料MYB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，

2、初步探討了嫁接西瓜耐冷的分子機(jī)理。具體試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　1、低溫脅迫對(duì)不同材料西瓜幼苗生理生化指標(biāo)的影響：
　　所有處理西瓜幼苗在低溫脅迫后丙二醛含量均呈先急劇上升然后下降趨勢(shì)，這個(gè)低溫脅迫過(guò)程說(shuō)明西瓜苗在低溫處理后，細(xì)胞膜受到一定程度的損害，然后隨著對(duì)脅迫的適應(yīng)，可能觸發(fā)細(xì)胞膜防御反應(yīng)而導(dǎo)致丙二醛含量降低；在24h時(shí)丙二醛含量達(dá)到最大值。在整個(gè)低溫脅迫處理期，自根苗的丙二醛含量均高于嫁接苗，說(shuō)明嫁接苗細(xì)胞膜受損程度比西瓜

3、自根苗低，也說(shuō)明嫁接苗比自根苗耐低溫。
　　低溫脅迫下所有處理西瓜幼苗脯氨酸含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在低溫處理48h時(shí)達(dá)到最大值，但是西瓜西瓜嫁接苗在未處理時(shí)脯氨酸含量低于自根苗，隨著脅迫的進(jìn)行，西瓜西瓜嫁接苗脯氨酸含量急劇升高，在處理約20h后脯氨酸高于自根苗和西瓜南瓜嫁接苗。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的低溫適應(yīng)后，嫁接苗脯氨酸含量均高于自根苗，表明嫁接苗的抗冷害脅迫的能力明顯高于自根苗。
　　低溫脅迫下嫁接苗可溶性糖含量均高于自

4、根苗且呈上升趨勢(shì)，表明嫁接苗能量代謝更旺盛，為植物提供了更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；同時(shí)能夠維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性，因而具有比自根苗更強(qiáng)的耐寒性。
　　低溫脅迫下，西瓜西瓜嫁接苗的SOD含量和西瓜南瓜嫁接苗的SOD含量始終高于自根苗。變化趨勢(shì)一致都為先升后降。
　　西瓜西瓜嫁接苗、西瓜南瓜嫁接苗CAT含量在受到低溫脅迫后，呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)。西瓜西瓜嫁接苗CAT含量都是最高的，西瓜南嫁接苗次之，含量最低的是西瓜自根苗。
　　西瓜西瓜嫁接苗

5、POD含量一直平緩地升高，西瓜南瓜嫁接苗整體也呈上升趨勢(shì)。西瓜自根苗24小時(shí)有所下降，48h和72h均升高。在低溫脅迫過(guò)程中，POD含量最低的是西瓜自根苗。
　　SOD、CAT和POD的變化說(shuō)明了嫁接苗自身排解有氧陰離子的能力強(qiáng)，從而更好地保護(hù)植物體免受外界脅迫的危害。
　　2、低溫脅迫下不同材料MYB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)
　　Cla017850、Cla009263、Cla022152、Cla21419都屬M(fèi)YB類(lèi)轉(zhuǎn)錄因子

6、。低溫處理后，西瓜自根苗Cla017850基因的表達(dá)量呈先升高后下降趨勢(shì)。西瓜西瓜嫁接苗與西瓜南瓜嫁接苗Cla017850基因的表達(dá)趨勢(shì)一致，均呈先升高后下降再升高趨勢(shì)，在低溫脅迫處理24小時(shí)后達(dá)到最大值，其中西瓜西瓜嫁接苗Cla017850基因的表達(dá)量急劇升高，是0h基準(zhǔn)值的9.56倍，而西瓜南瓜嫁接苗在處理24h時(shí)表達(dá)量是0h基準(zhǔn)值的2.79倍；在處理48小時(shí)和72小時(shí)后其表達(dá)量均高于對(duì)照。西瓜西瓜嫁接苗在低溫處理各個(gè)時(shí)間段表達(dá)量均

7、最高。推測(cè)這可能參與了植物的抗寒防御機(jī)制。低溫處理后，西瓜自根苗Cla009263基因的表達(dá)量呈先下降后升高的趨勢(shì)，西瓜西瓜嫁接苗和西瓜南瓜嫁接苗Cla009263基因的表達(dá)趨勢(shì)一致，均呈先升高后下降趨勢(shì)，在低溫脅迫處理48小時(shí)后達(dá)到最大值，其中西瓜西瓜嫁接苗Cla009263基因的表達(dá)量急劇升高，是0h基準(zhǔn)值的4.12倍，而西瓜南瓜嫁接苗在處理48h時(shí)表達(dá)量是0h基準(zhǔn)值的4.375倍；在處理48小時(shí)和72小時(shí)后其表達(dá)量均高于對(duì)照。其中

8、的分子機(jī)理有待以后的深入研究。低溫處理后，西瓜自根苗西瓜南瓜嫁接苗Cla022152轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)量呈先升高后下降趨勢(shì)。西瓜自根苗在低溫脅迫處理24小時(shí)后達(dá)到最大值，這可能參與了植物抗寒性防御機(jī)制。西瓜西瓜嫁接苗Cla022152呈先下降后升高趨勢(shì)，在低溫脅迫處理48小時(shí)后降到最低值，其中西瓜西瓜嫁接苗Cla022152基因的表達(dá)量急劇下降，是0h基準(zhǔn)值的0.13倍，在處理48小時(shí)和72小時(shí)后其表達(dá)量均低于對(duì)照。西瓜自根苗Cla0214