西瓜砧木接穗互作的木質素合成和葉片蛋白質組分析.pdf

1、嫁接體的發(fā)育是一個以維管束功能恢復為主的砧木和接穗間結構和功能重構貫通的過程。木質素在導管細胞壁的沉積是維管束貫通的前提，而在莖上除維管束以外部位的沉積，也是構成植物機械支撐作用和嫁接愈后傷口覆蓋，防止病菌侵害的重要的屏障 。木質素是嫁接體發(fā)育建成的重要功能物質。嫁接親和機理涉及砧木接穗二者的生理生化相似性，對砧木和接穗中相關生理過程進行比較研究亦非常重要。本文以葫蘆砧木品種“將軍”為砧木材料，西瓜品種“早佳（8424）”為接穗，研究

2、了嫁接開始到嫁接后15d內西瓜/葫蘆嫁接體發(fā)育過程中砧木和接穗部分木質素含量及其代謝相關酶的活性變化。結果表明，嫁接體發(fā)育過程中接穗和砧木雙方木質素的含量隨苗齡的增加而逐漸增大，生物合成加快，嫁接6d的木質素組織學染色深度及范圍大于3d，未嫁接對照的砧木和接穗中木質素含量增加緩慢；砧木及接穗對照的過氧化氫含量隨苗齡的增加而緩慢增加，嫁接體雙方的過氧化氫含量驟增；對照砧木和接穗中過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）活性隨苗齡略有增加

3、，而嫁接體中CAT及POD活性激增且與愈合過程高度相關；嫁接及未嫁接對照的POD同工酶電泳表現明顯差異；苯丙氨酸解胺酶活性呈隨苗齡的增大而略有下降的趨勢；肉桂醇脫氫酶活性隨苗齡的增加對比POD和CAT增幅大。嫁接體中，砧木及接穗部分的過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、苯丙氨酸解胺酶（PAL）、肉桂醇脫氫酶（CAD）等的活性均明顯高于對照，嫁接處理中接穗和砧木中POD活性在15d內持續(xù)升高， H2O2含量和CAT活性于嫁接后9-

4、12d出現高峰，砧木中PAL活性于9d時有活性高峰而接穗一直保持較高活性，嫁接處理中木質素含量和CAD活性持續(xù)增長并遠高于未嫁接對照。在本實驗室使用過的砧木品種中，“將軍”砧木的親和性最高，比較幾種酶的活性，葫蘆砧木木質素的代謝水平高于西瓜接穗，木質素代謝水平可以作為篩選砧木的參考依據。 “植物-植物互作”是一類典型的生物互作例子。使用適宜的砧木嫁接后，接穗獲得的顯著的生長及抗逆優(yōu)勢，深入研究嫁接體系中兩種不同來源植物的相互整合

5、以及互作效應有助于對這一特殊的生物互作顯現加以解釋。以西瓜接穗“早佳8424”自根苗為對照，分別將西瓜嫁接到南瓜、葫蘆和野生西瓜上，取嫁接后30天的新生葉片，以TCA－丙酮法獲得蛋白沉淀，以7 M urea, 2M thiourea, 4％ w/v CHAPS, 1％ v/v plant protease inhibitor cocktail, 2％ v/v pH 4–7 IPG buffer,65mM DTT裂解液裂解后進行雙向電泳。

6、使用13cm、pH4－7的IPG干膠條（Amersham Biosciences），二向SDS-PAGE在Thermo EC system (Thermo Life Sciences)和Baist 005（Shanghai Banghua）上進行，使用12.5％的SDS-PAGE凝膠，以瓊脂糖封膠后進行電泳， 蛋白完全進入凝膠前使用15mA電流， 其后使用40mA電流，約進行6小時電泳。 確認超過1000個檢測蛋白點具有良好的重

7、復性，超過750個group的蛋白點被匹配。確認結果為，在南瓜砧、葫蘆砧和野生西瓜砧的嫁接處理中，分別有24、62和57個蛋白被鑒定為上調蛋白，13、18和10個蛋白點被鑒定為下調蛋白，其中16個蛋白點在三個砧木嫁接處理中表現明顯的易調控性。根據蛋白的分子量和等電點及相關的蛋白質組數據，確認其中一個蛋白為Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO)，該點在野生西瓜和南