断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用.pdf

中国农业科学 2022 55 2 365 377 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2022 02 011 收稿日期 2021 03 17 接受日期 2021 08 10 基金项目 十三五 国家重点研发计划 2020YFD1000300 海南省重大科技计划 ZDKJ2021005 财政部和农业农村部 国家现代农业产业技 术体系资助 CARS 23 B10 中国农业科学院科技创新工程 CAAS STIP IVFCAAS 联系方式 崔青青 E mail cuiqq caas 通信作者尚庆茂 E mail shangqingmao 开放科学 资源服务 标识码 OSID 断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用 崔青青 1 2 孟宪敏 1 段韫丹 1 庄团结 1 董春娟 1 高丽红 2 尚庆茂 1 1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室 北京 100081 2 中国农业大学园艺学院 设施蔬菜生长发育调控北 京市重点实验室 北京 100193 摘要 目的 断根嫁接苗和打顶双干或多干嫁接苗日益广泛用于番茄栽培 丰产作用显著 了解断根与打顶对番茄嫁接愈 合的作用机制 可为番茄嫁接生产提供理论依据 方法 以 硬粉 8 号 为接穗品种 砧爱 1 号 为砧木品种 观测断根 和打顶后番茄嫁接愈合进程 成活率和木质部连通性等 同时测定嫁接接合部生长素和细胞分裂素的含量及愈合相关基因的 表达 结果 断根和打顶抑制了嫁接接合部上方木质部分化基因 VND7 的表达 并显著延迟了木质部的重构 断根显著降低 了嫁接后 12 和 72 h 接合部玉米素核苷 tZR 和反式玉米素 tZ 的含量 以及嫁接后 12 h 接合部吲哚 3 乙酸 IAA 吲哚 3 乙酸甲酯 ME IAA 和吲哚 3 甲醛 ICAld 的含量 打顶嫁接后 12 h 接合部 IAA 和 ME IAA 含量显著低 于对照和 断根处理 下调了嫁接后 3 和 12 h 接合部上方和下方韧皮部分化相关基因 NEN4 表达水平 断根或打顶均下调了嫁接后 3 48 h 接合部上方细胞分裂相关基因 Histone H4 和 SlcycB1 4 的表达水平 断根和打顶同时处理使嫁接接合部 IAA 和 ME IAA 含量显著低于断根处理 使 tZR 和 tZ 的含量及木质部连通性显著低于打顶处理 打顶和断根后分别在嫁接接合部施用 10 mmol L 1 IAA 和 10 mmol L 1 6 BA 可显著促进嫁接苗木质部的重构 结论 断根和打顶分别降低接合部细胞分裂素和生长素 积累 下调愈合相关基因表达 降低木质部输导能力 进而延缓番茄嫁接愈合进程 关键词 番茄 嫁接 打顶 断根 生长素 细胞分裂素 Inhibiting Eeffect of Root Cutting and Top Pinching on Graft Healing of Tomato CUI QingQing 1 2 MENG XianMin 1 DUAN YunDan 1 ZHUANG TuanJie 1 DONG ChunJuan 1 GAO LiHong 2 SHANG QingMao 1 1 Institute of Vegetables and Flowers Chinese Academy of Agricultural Sciences Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops Ministry of Agriculture Beijing 100081 2 College of horticulture China Agricultural University Beijing Key Laboratory of Growth and Developmental Regulation for Protected Vegetable Crops Beijing 100193 Abstract Objective The root cutting grafting seedlings and top pinching double stem grafting seedlings or multi stem grafting seedlings have been widely used in tomato cultivation which have significant effects on high yield Understanding the mechanism of root cutting and top pinching on tomato graft healing could provide the theoretical basis for tomato grafting production Method Using YingFen No 8 as scion and ZhenAi No 1 as rootstock the grafting healing process survival rate and xylem connectivity of tomato after root cutting and top cutting were observed and the contents of auxin and cytokinin as well as the expressions of healing related genes in the grafted part were measured Result Root cutting and top pinching inhibited the expression of xylem differentiation gene VND7 above the graft union and significantly delayed xylem remodeling The root cutting 366 中 国 农 业 科 学 55卷 treatment significantly decreased the contents of trans Zeatin riboside tZR and trans Zeatin tZ at 12 and 72 hours after grafting as well as the contents of indole 3 acetic acid IAA methyl indole 3 acetate ME IAA and indole 3 carboxaldehyde ICAld at 12 hours after grafting The contents of IAA and ME IAA at 12 hours after top pinching grafting were significantly lower than those of the control and root cutting treatment and the expression level of the phloem differentiation related gene NEN4 at 3 and 12 hours after grafting was down regulated Root cutting or top pinching down regulated the expression levels of cell division related genes Histone H4 and SlcycB1 4 above the graft union at 3 48 hours after grafting Under root cutting and top pinching treatment the contents of IAA and ME IAA in grafting union were significantly lower than those under root cutting treatment and the contents of tZR and tZ and xylem connectivity were significantly lower than those under top pinching treatment The application of 10 mmol L 1 IAA and 10 mmol L 1 6 BA at the grafted union after top pinching and root cutting could significantly promote the xylem remodeling of grafted seedlings Conclusion In conclusion root cutting and top pinching could reduce the accumulation of cytokinin and auxin down regulate the expression of genes related to healing reduce xylem transduction capacity and delay the process of tomato grafting healing Key words tomato graft top pinching root cutting auxin cytokinin 0 引言 研究意义 嫁接能够增强植株对生物和非生物 胁迫抗性 提高产量 改善品质 普遍应用于番茄生 产实践 1 2 近年来 番茄双断根嫁接和双头嫁接因具 有便于机械化操作 嫁接苗产量高 长势整齐等优势 而日益广泛应用于设施番茄栽培中 3 4 虽然嫁接相关 研究日渐深入 5 6 但关于断根与打顶对番茄嫁接愈合 的作用机制却知之甚少 嫁接成功的重要标志是接穗 和砧木维管束连通 7 8 木质部从根部向地上组织运 输和储存水分 营养物质和激素 韧皮部将光合作用 的产物以及蛋白质 mRNA 和生长素 细胞分裂素 等激素从源组织 进行光合作用的叶片和幼芽 分配 到库组织 9 嫁接切削则阻隔了木质部和韧皮部在 地上部和地下部间的物质运输 造成嫁接接合部物 质积累 10 前人研究进展 拟南芥茎切割后 1 3 d 伴随生长素的积累 基因 ANAC071 Arabidopsis NAC domain containing protein 71 在切口上方表达上调 在切口下方 较低的生长素促使 RAP2 6L RELATED TO AP2 6 L 表达上调 并且 RAP2 6L 或 ANAC071 功能缺失都会干扰组织愈合 11 进一步研究表明 生长素由 ARF6 和 ARF8 介导促进 ANAC071 表达而 抑制 RAP2 6L 表达 12 接穗中形成的生长素可经质 外体运输穿过嫁接接合部 接合部下方通过生长素受 体 TIR AFBs 和 AXR1 auxin resistant 1 对生长 素做出响应 同时激活 Aux IAA ARF 并可能与 IAA18 和生长素响应蛋白 ALF4 Aberrant lateral root formation 4 一起参与韧皮部的重连 13 细胞分裂 素促进形成层的分裂和增殖 并对其发育具有重要 的调控作用 14 通过细胞分裂素响应启动子 ARR5 Arabidopsis response regulator 5 和 TCS two component signaling sensor 验证其在嫁接中的作用 发现嫁接会激活维管形成层和中柱鞘处细胞分裂素 的响应 然后由嫁接接合部下方起始并随之传递至 接穗 13 有研究结果显示生长素和细胞分裂素通过相 互作用来调节维管发育模式 15 17 并同时调控嫁接 接合部维管束的再生 是嫁接接合部愈合的限制因 素 18 前期研究也表明生长素和细胞分裂素分别在嫁 接接合部上方和下方响应 并促进番茄嫁接苗木质部 和韧皮部的形成 19 20 LU 等 18 利用试管苗离体茎段 自体嫁接系统 通过向培养基中施加 IAA 和 ZT 研究 其对维管组织分化的影响 结果发现外源 IAA 和 ZT 是砧穗维管束桥分化的必要条件 将葡萄砧木和接穗 的切削面浸蘸于 NAA 1 naphthaleneacetic acid IBA Indole 3 butryic acid BA Benzyladenine Ki Kinetin 溶液后进行嫁接 发现 Ki 和 BA 刺激接穗 和砧木之间愈伤组织的快速增殖 而 NAA 和 IBA 则 促进嫁接插条基部的根形成 21 在仙人掌微嫁接过程 中外源施用 IBA 以观察生长素能否促进嫁接愈合 结 果发现当 IBA 浓度为 100 mg L 1 时有利于维管组织分 化和嫁接愈合 22 在拟南芥砧木根系中施用 IAA 促进 砧穗维管束重新连接 而 NPA N 1 naphthylphthalamic acid 则起到抑制作用 并且发现 PIN PINFORMED 1 家族基因的表达会调控生长素的流动进而影响嫁接 接合部的发育 23 将山核桃接穗和砧木浸蘸 IAA 和 NPA 溶液 发现接穗和砧木外源施用生长素提高了山 核桃的嫁接成功率 而生长素抑制剂 NPA 则会抑制嫁 接愈合 24 本研究切入点 幼嫩的芽 叶及发育中 的种子是生长素合成的主要部位 细胞分裂素合成的 主要部位是根尖 普遍存在于旺盛生长的 正在进行 2 期 崔青青等 断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用 367 分裂的组织或器官 双断根嫁接中断根以及双头嫁接 中打顶可能会影响嫁接接合部积累的生长素和细胞分 裂素含量进而影响嫁接愈合进程 拟解决的关键问 题 本试验以番茄为材料 研究接穗断根和打顶对嫁 接愈合进程的影响 进而探索生长素和细胞分裂素对 番茄嫁接愈合的调控 以期为番茄嫁接生产提供理论 依据 1 材料与方法 试验于 2020 2021 年在中国农业科学院蔬菜花 卉研究所玻璃温室内进行 1 1 试验材料 番茄接穗品种 硬粉 8 号 砧木品种 砧爱 1 号 挑选适量 饱满度均一的番茄种子 室温下浸 种 6 h 5 NaClO 水溶液种子表面消毒 15 min 冲淋 4 5 遍 28 23 催芽 3 d 选取出芽整齐一致的种子 播于填装有混合基质 草炭 蛭石 珍珠岩 3 1 1 v v 的 72 孔穴盘 播种深度 1 5 cm 覆盖蛭石 每盘灌水约 0 7 L 放置在玻璃温室自然温光环境培 养 幼苗子叶平展时 灌溉 1 2 Hoagland 营养液 第 一片真叶展开后灌溉 Hoagland 全营养液 灌溉方式为 底部灌溉 1 2 试验设计 4 种嫁接处理 1 接穗与砧木正常嫁接 对 照 2 嫁接时接穗打顶 砧木正常 3 嫁 接时接穗正常 砧木断根 4 嫁接时接穗打顶且 砧木断根 待幼苗长至上胚轴直径 2 0 mm 左右时 采用套 管嫁接方式进行嫁接 嫁接前剔除幼苗中带病幼苗 及弱苗 将生长健壮 株高一致的幼苗集中在一起 并在嫁接前 1 d 浇足水 每穴盘 1 L 嫁接时在番 茄幼苗上胚轴部位以 45 角切割 然后将接穗与砧木 在切口处相互贴合 并用套管固定 对于断根和打 顶处理在用套管固定后马上进行砧木断根或接穗打 顶操作 为了证实生长素和细胞分裂素对嫁接愈合的影 响 在打顶和断根的基础上外源施加一定浓度的 IAA 和 6 BA 打顶后在嫁接切口上下表面分别涂抹 1 L 的 10和 100 mmol L 1 IAA 以及在叶面喷施 10 mmol L 1 IAA 断根后嫁接切口上下表面分别涂抹 1 L 1 和 10 mmol L 1 6 BA 以及将下胚轴于 0 1 mmol L 1 6 BA 中 浸蘸 30 min 嫁接后立即将幼苗移入人工气候箱 昼温 26 10 h 夜温 20 14 h 嫁接后光照强度为 80 mol m 2 s 1 空气相对湿度第 1 3 天保持 90 第 4 5 6 和 7 天空气相对湿度分别为 80 75 70 65 1 3 测定指标及方法 1 3 1 愈合进程的组织切片观察 嫁接后 144 h 取 样 取嫁接苗接合处 5 mm 长茎段 进行 FAA 固定液 福尔马林 70 乙醇 冰醋酸混合液 固定 梯度 乙醇脱水 乙醇和二甲苯混合液透明 石蜡包埋 切 片厚度 10 m 5 明胶粘片 脱蜡 复水 番红 固绿 染色 阿拉伯树胶封片 显微镜 奥林巴斯 BX53 观测并拍照 每处理 3 次生物学重复 1 3 2 成活率及萎蔫率测定 嫁接 14 d 后统计成活 率 成活率 嫁接成活的株数 嫁接总株数 100 嫁接后 6 7 和 8 d 统计嫁接苗置于 60 湿度下 12 h 的萎蔫情况 萎蔫率 萎蔫的株数 嫁接总株数 100 1 3 3 品红法测定木质部连通性 嫁接后 72 h取样 在嫁接接合部下方 3 cm 处茎基部横切断后插入 1 品 红溶液 吸收 40 min 后 光照 100 湿度 60 温 度 28 在嫁接接合部对茎进行纵切 并在嫁接接 合部上方 2 cm 对茎进行横切 于体式镜 奥林巴斯 BX53 下观察染色情况 参照赵渊渊等 25 的方法并做相应修改 嫁接后 120 h 取同一处理幼苗 用刀片横切茎基部 垂直放 置于盛有 10 mL 1 酸性品红水溶液的 50 mL 烧杯内 4 h 后剪取嫁接接合部上方幼苗并称重 放入研钵加入 5 mL 蒸馏水研磨成匀浆 12 000 r min 离心 6 min 取 上清液再次离心 3 min 使用分光光度计测定二次离 心后的上清液吸光度值 A 545 并在标准曲线上读取品 红含量 品红含量 mg g 1 C V W 式中 C 标准曲线上读取的品红含量 mg V 研磨所用蒸馏水体积 mL W 所取样品质量 g 1 3 4 激素含量测定 嫁接后 12 和 72 h 取切口处 1 cm 切口上 下各 5 mm 茎段用于生长素和细胞分 裂素含量测定 测定方法为液相色谱串联质谱 LC MS MS 标准品 BioBioPha Sigma Aldrich 用乙腈 Merck 或甲醇 Merck 作为溶剂溶解后 20 保存 质谱分析前用乙腈稀释成不同梯度浓度 所用试剂都为色谱纯 激素定量是利用三重四极杆质谱的多反应监测模 式 multiple reaction monitoring MRM 分析完成 368 中 国 农 业 科 学 55卷 利用软件 Analyst 1 6 1 处理质谱数据 每个色谱峰的 峰面积 peak area 代表对应激素的相对含量 将检 测到的所有样本激素的积分峰面积比值带入标准曲线 线性方程进行计算 进一步代入计算公式计算后 最 终得到实际样本中激素的绝对含量数据 样本中激素的含量 ng g 1 B C 1000 D 式中 B 样本中激素积分峰面积比值代入标准曲线 得到的浓度值 ng mL 1 C 复溶时所用溶液的体 积 L D 称取的样本质量 g 1 3 5 RNA 提取与 Real time PCR 分析 对于处理植 株 在嫁接后 1 3 12 24 48 和 72 h 采集嫁接接 合部即切口处上方 接穗 和下方 砧木 5 mm 茎 段 采用 RNAprep pure Plant Kit 天根 北京 提取 茎段总 RNA 使用 TransScript All in One First Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR 全式金 中国 合成第一链 cDNA Real time PCR 使用试剂盒 TransStart Top Green qPCR SuperMix 全式金 仪 器为 LightCycler 96 实时荧光定量 PCR 仪 Roche 瑞典 1 4 数据分析 试验结果采用 3 次生物学重复的平均值 标准误 表示 利用软件 SAS 9 1 3 SAS Inc Cary NC 的 ANOVA 程序进行方差分析 运用最小显著差异法进 行差异显著性比较分析 P 0 05 表 1 Real time PCR 所用引物 Table 1 Primer sequences for the Real time PCR 基因 Gene 登录号 Accession No 引物序列 5 3 Primer sequence SlIAA1 Solyc09g083280 SlIAA1 F TGGATGGTGCCCCTTATCTA SlIAA1 R ACAAGAAGACATAAACATTTCCCAA SlPIN1 Solyc03g118740 SlPIN1 F GGCAATTGTACAGGCAGCTC SlPIN1 R CCAATGTAATCGGCAACGCA SlHP1 Solyc01g080540 SlHP1 F CAAGTGGAAATGGTGGGGAA SlHP1 R ACCATCCAAGAATCCCTCACG VND7 Solyc06g065410 VND7 F ACAACAATGAAGATGATCGTGGCG VND7 R CTGGGAAGCACTCAAGCAAATGG NEN4 Solyc04g054720 NEN4 F AACTGTCAAGGCACAACCAGC NEN4 R CCCAAGCTCTGTCTTGCATAAG PXY Solyc03g093330 PXY F CTTATGGCTACATCGCACCTGAATA PXY R TTCCATCGCCAAATCCTGGT Histone H4 Solyc11g066160 Histone H4 F GGGAGGCAAAGGATTAGGCA Histone H4 R GAACCCCACGAGTTTCCTCA SlcycB1 4 Solyc01g009040 SlcycB1 4 F AGAGGCGGGGAATAGTCGTC SlcycB1 4 R ACAGCAGGAGCAATCACAAGG Actin41 Solyc04g011500 SlActin F CTTCCAGCAGATGTGGATTGC SlActin R GCATCTCTGGTCCAGTAGGAAA 2 结果 2 1 嫁接愈合进程 如图 1 所示 在嫁接后 14 d 去 除 顶 梢 P 和 PC 后 第一叶和第二叶腋芽处均产生新的生长点 但断 根使 PC 处理腋芽长势相对较慢 同时 嫁接后 14 d 断根的两处理 C 和 PC 在下胚轴基部均已形成较多 不定根 对嫁接后幼苗干 鲜重测定发现 打顶和断 根使地上部干 鲜重在嫁接后 7 和 14 d 显著降低 在 嫁接后 14 d 断根处理的根系干 鲜重与对照已无显著 差异 但打顶断根处理的根系干 鲜重仍显著低于对 照 图 2 如表 2 所示 各嫁接处理间成活率无显 著差异 但从幼苗萎蔫情况来看断根后嫁接苗愈合较 慢 基本在嫁接后 8 d 愈合 而打顶和对照在嫁接后 6 d 萎蔫率就较低 即在嫁接后 6 7 d 愈合 通过石蜡 切片观察嫁接 144 h 接合部的愈合情况 发现对照 CK 砧穗间粘连紧密 而打顶和断根处理的砧穗之 间存在一定的间隙 并且接合部的木质部导管没有完 全连通 图 3 图 4 也表明 嫁接后 72 和 120 h 打 顶和断根抑制了品红由砧木到接穗运输 即抑制了木 2 期 崔青青等 断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用 369 质部的连通性 但处理 C 与 PC 之间差异不显著 上 述结果表明 番茄嫁接时打顶和断根均不利于番茄嫁 接愈合 在打顶和断根的基础上外源施加一定浓度的 IAA 和 6 BA 均能在一定程度上促进嫁接愈合 如图 4 B 所示 打顶后在嫁接接合部涂抹 10 mmol L 1 IAA 显著 提高了嫁接苗木质部输导能力 断根后在嫁接接合部 涂抹 10 mmol L 1 6 BA 同样显著提高了嫁接苗木质部 输导能力 这些结果进一步证实了生长素和细胞分裂 素在嫁接愈合中的作用 5 cm CK 对照 P 打顶 C 断根 PC 打顶和断根 下同 CK Control P Top pinching C Root cutting PC Scion top pinching and rootstock root cutting The same as below 图 1 断根和打顶后嫁接苗形态观察 Fig 1 Morphological observation of grafting seedlings after root cutting and top pinching 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 P C PCCK 714 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 时间 Time d 714 0 0 01 0 02 0 03 a b b c a a b b a b bc c a a b b a b b c a ab ab b a b b c a a ab b 时间 Time d 不同小写字母表示差异显著 P 0 05 下同 Different lowercase letters indicate significant differences P 0 05 The same as below 图 2 断根和打顶对番茄嫁接苗干 鲜重的影响 Fig 2 Effects of root cutting and top pinching on dry and fresh weight of tomato grafting seedlings 370 中 国 农 业 科 学 55卷 虚线框指嫁接接合部位置 接合部上方为接穗 Sc 下方为砧木 St Pc Co 和 Vb 分别指薄壁细胞 皮层和维管束 Dashed box indicates the position of the graft union with the scion Sc above the graft union and the rootstock St below the graft union Pc Co and Vb are short for parenchyma cell cortex and vascular bundle respectively 图 3 断根和打顶后番茄嫁接愈合进程 Fig 3 Healing process of tomato grafting after root cutting and top pinching 处理 Treatment 品红含量 A c i d fu ch sin cont ent mg g 1 DW 0 1 2 3 4 5 6 7 CK P C PC P0 P1 P2 P3 C1 C2 C3C0 b a ab b b a b a b c c b 1 mm 1 mm CK P C PC Vb Vb Vb Vb Vb Vb Vb Vb A B A 嫁接后 72 h 木质部输导能力 虚线指嫁接切削位置 切口上方为接穗 下方为砧木 Vb 指维管束 B 嫁接后 120 h 木质部输导能力 P0 打 顶 P1 打顶 切口表面涂抹 10 mmol L 1 IAA P2 打顶 嫁接接合部涂抹 100 mmol L 1 IAA P3 打顶 叶面喷施 10 mmol L 1 IAA C0 断根 C1 断根 嫁接接合部涂抹 1 mmol L 1 6 BA C2 断根 嫁接接合部涂抹 10 mmol L 1 6 BA C3 断根 下胚轴于 0 1 mmol L 1 6 BA 中浸蘸 30 min A Xylem transport ability at 72 hours after grafting dashed lines indicate the position of the cut with the scion above the cut and the rootstock below the cut and Vb is short for vascular bundle B Xylem transport ability at 120 hours after grafting P0 Top pinching P1 Top pinching 10 mM IAA applied to the cut surfaces P2 Top pinching 100 mmol L 1 IAA applied to the cut surfaces P3 Top pinching foliar spray 10 mmol L 1 IAA C0 Root cutting C1 Root cutting 1 mmol L 1 6 BA applied to the cut surfaces C2 Root cutting 10 mmol L 1 6 BA applied to the cut surfaces C3 Root cutting the hypocotyls were dipped in 0 1 mmol L 1 6 BA for 30 min 图 4 外源施用 IAA 6 BA 对番茄断根和打顶嫁接后木质部重构的改善作用 Fig 4 Improved effects of exogenous application of IAA and 6 BA on xylem remodeling in tomato grafting after root cutting and top pinching 2 期 崔青青等 断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用 371 表 2 断根和打顶对番茄嫁接苗成活率和萎蔫率的影响 Table 2 Effects of root cutting and top pinching on survival rate and wilting rate of tomato grafting seedlings 萎蔫率 Wilting rate 处理 Treatment 成活率 Survival rate 6 d 7 d 8 d CK 100 0 00a 2 78 0 03b 0 00 0 00b 0 00 0 00a P 100 0 00a 8 33 0 00ab 2 78 0 03ab 0 00 0 00a C 97 22 0 03a 11 11 0 06ab 5 56 0 03ab 2 78 0 03a PC 94 44 0 03a 16 67 0 05a 11 11 0 03a 5 56 0 03a 不同小写字母表示差异显著 P 0 05 下同 Different lowercase letters indicate significant difference P 0 05 The same as below 2 2 嫁接接合部生长素和细胞分裂素含量 断根和打顶均会影响嫁接接合部生长素和细胞分 裂素含量变化 由图 5 所示 在嫁接后 12 h 断根显 著降低了嫁接接合部吲哚 3 乙酸 IAA 吲哚 3 乙 酸甲酯 ME IAA 和吲哚 3 甲醛 ICAld 含量 打 顶使嫁接接合部 IAA和 ME IAA 含量显著低于对照和 断根处理 断根打顶同样使嫁接接合部 IAA 和 ME IAA 含量显著低于断根处理 但与打顶处理差异 不显著 这说明断根和打顶均会减少嫁接接合部生长 素的积累 但相比于断根 打顶的影响效果更显著 随着嫁接愈合 在嫁接后 72 h PC 处理的 ME IAA 含量显著低于对照 各处理 IAA 和 ICAld 含量则与对 照差异不显著 不同的是 在嫁接后 12 h 打顶或断 根并没有引起 L 色氨酸 TRP 含量显著变化 但 C 和 PC 处理显著提高了 TRP 在嫁接后 72 h 的含量 说 明断根使嫁接后 72 h 接合部的生长素合成增多 断根和打顶对嫁接接合部细胞分裂素的影响不同 于生长素 由图 6 所示 嫁接后 12 h 打顶没有引起 嫁接接合部细胞分裂素含量显著变化 但断根以及同 时断根和打顶都显著降低了玉米素核苷 tZR 反 0 2 4 6 8 10 12 14 16 12 72 0 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 a ab b ab ab ab ab ab a c b c d d d d 吲哚 3 乙酸甲酯 ME IAA n g g 1 FW 0 0 05 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 35 a c b c d de de e 时间 Time h 12 72 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 c c c c b b a a CK P C PC 时间 Time h L 色氨酸 TRP ng g 1 FW 吲哚 3 乙酸 IAA ng g 1 FW 吲哚 3 甲醛 ICAld ng g 1 FW 图 5 断根和打顶后嫁接接合部生长素含量的变化 Fig 5 Changes of auxin content in graft union after root cutting and top pinching 372 中 国 农 业 科 学 55卷 顺式 玉米素 D 核糖甙 cZR ng g 1 FW 反式玉米素 tZ n g g 1 FW 异戊烯腺嘌呤核苷 IPR ng g 1 FW 反式 玉米素 9 葡萄糖苷 t Z OG n g g 1 FW 双氢玉米素 7 糖苷 DH Z 7 G n g g 1 FW 玉米素核苷 tZR n g g 1 FW 图 6 断根和打顶后嫁接接合部细胞分裂素含量的变化 Fig 6 Changes of cytokinin content in graft union after root cutting and top pinching 式玉米素 tZ 和异戊烯腺嘌呤核苷 IPR 的含量 各处理反式 玉米素 9 葡萄糖苷 tZOG 含量与对 照相比在嫁接后 12 h 无显著差异 嫁接后 72 h 打顶 提高了 tZR tZ 双氢玉米素 7 糖苷 DHZ7G IPR tZOG 的含量 但断根以及同时断根和打顶都使 tZR tZ DHZ7G 和 tZOG 含量显著降低 以上结果表明 断根会降低嫁接接合部细胞分裂素含量 而打顶不会 引起嫁接接合部细胞分裂素含量降低 随着嫁接愈合 生长素响应基因 SlIAA1 表达量呈 降低趋势 生长素运输基因 SlPIN1 表达量随嫁接愈合 先升高后降低 两者在嫁接接合部上方表达量均高于 下方 图 7 从嫁接后 3 h 开始 打顶使嫁接接合部 上方 SlIAA1 和 SlPIN1 表达量显著降低 嫁接接合部 下方变化与上方基本一致 C 和 PC 处理嫁接接合部 上方 SlIAA1 和 SlPIN1 表达量从嫁接后 1 h 开始显著低 于对照 但 C 处理的两基因表达量在嫁接后 12 h 显著 高于对照 随着嫁接愈合 在接合部上方各处理细胞 分裂素响应基因 SlHP1 表达量逐渐升高 但断根使其 表达量升高较慢 在嫁接后 12 24 和 48 h 断根与打 顶断根处理显著降低了接合部上方细胞分裂素响应基 因 SlHP1 的表达量 断根或打顶嫁接后 3 h 显著下调 了接合部下方 SlHP1 的表达量 无论在嫁接接合部上 方还是下方 断根显著下调了细胞分裂素响应基因 SlRR8 的表达 而打顶却使嫁接后 12 72 h SlRR8 表 2 期 崔青青等 断根与打顶对番茄嫁接愈合的抑制作用 373 达量显著上调 上述结果进一步证实打顶和断根会影 响嫁接接合部生长素和细胞分裂