西瓜砧木接穗互作的木質(zhì)素合成和葉片蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)和功能重構(gòu)貫通的過程。木質(zhì)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(gòu)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(zhì)素是嫁接體發(fā)育建成的重要功能物質(zhì)。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(nèi)西瓜/葫蘆嫁接體發(fā)育過程中砧木和接穗部分木質(zhì)素含量及其代謝相關酶的活性變化。結(jié)果表明，嫁接體發(fā)育過程中接穗和砧木雙方木質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)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(nèi)持續(xù)升高， H2O2含量和CAT活性于嫁接后9-

4、12d出現(xiàn)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(zhì)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(zhì)素的代謝水平高于西瓜接穗，木質(zhì)素代謝水平可以作為篩選砧木的參考依據(jù)。 “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(xiàn)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(jié)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(diào)蛋白，13、18和10個蛋白點被鑒定為下調(diào)蛋白，其中16個蛋白點在三個砧木嫁接處理中表現(xiàn)明顯的易調(diào)控性。根據(jù)蛋白的分子量和等電點及相關的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)，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