关键词：
黄心夜合
扦插繁殖
解剖学
生根机理
代谢组
摘要：
黄心夜合（Michelia martinii）为木兰科（Magnoliaceae）含笑属（Michelia L.）全年常绿乔木植物,树干通直,树形紧凑丰满,叶片有光泽,花色淡黄,具有较高用材价值、香料价值和观赏价值,有着很好的开发利用前景。本研究以黄心夜合为扦插材料,从不同扦插基质、生长调节剂种类、生长调节剂浓度、生长调节剂组合以及扦插时期5个方面对黄心夜合扦插繁殖技术进行研究。通过石蜡切片观察插穗茎段结构、比较分析插穗生根过程中营养物质含量、抗氧化物质与酶活性变化的关系以及对愈伤组织形成过程中代谢组学的研究,探讨黄心夜合扦插繁殖的生根机理以及代谢物的变化,旨在为黄心夜合的适宜性扦插繁殖提供理论指导和技术支持。主要研究结果如下:（1）扦插基质对黄心夜合插穗生根率和生根指数有显著影响:最适合的扦插基质为珍珠岩+泥炭土（3:1）,各扦插基质的生根率从低到高为黄心土<河沙<珍珠岩+泥炭土（3:1）。不同生长调节剂处理对插穗生根效果的影响研究结果表明:单一生长调节剂试验中,以K-IBA生根率和生根指数最高;3种生长调节剂分别在不同浓度处理的试验中,400 mg/L K-IBA和8000 mg/L K-IBA处理的插穗生根效果均较好,100 mg/L ABT和8000 mg/L ABT处理的次之,K-NAA处理的生根效果最差。组合生长调节剂试验研究结果表明:K-IBA 400 mg/L+ABT100 mg/L对黄心夜合扦插繁殖最为有利,生根率高达55.57%。不同扦插时期对黄心夜合扦插生根率亦存在显著影响,9月份扦插较为合适,生根率可达47.23%。（2）黄心夜合扦插生根大部分是通过愈伤组织长出来的,极少量插穗生根通过皮部生根,通过多次石蜡切片观察,黄心夜合插穗中没有潜伏根源基,由诱生根源基发育形成不定根,属于扦插难生根的植物。插穗的生理变化会影响插穗生根。在黄心夜合扦插生根过程中,处理组（K-IBA 400 mg/L+ABT 100 mg/L）和对照组（CK组）的可溶性糖、可溶性蛋白质含量变化趋势相似,分别呈“上升-下降-上升”、“缓慢上升-下降”的变化趋势;淀粉含量均呈下降趋势。此外,处理组插穗基部POD（过氧化物酶）、PPO（多酚氧化酶）、SOD（超氧化物歧化酶）的活性均高于CK组,MDA（丙二醛）含量低于CK组,CAT（过氧化氢酶）活性和H2O2（过氧化氢）含量下降速率快于CK组。以上现象说明生长调节剂的使用不仅加快了淀粉的水解转化,促进了可溶性糖和可溶性蛋白的积累,还通过调节黄心夜合扦插生根过程中抗氧化物质含量和相关酶活性的变化来影响插穗切口愈合、愈伤组织和不定根的形成。（3）差异代谢物的变化与愈伤组织的形成有密切联系,S0（正常期）到S2（愈伤组织膨大期）的差异代谢物含量最大,共有375个差异代谢物,143个上调,231个下调,有76个差异代谢物富集到107条代谢通路。S0到S1（愈伤组织形成期）有315个差异代谢物,202个下调,113个上调,有67个差异代谢物富集到103条代谢通路。S1到S2的代谢物组分比较稳定,只有27个差异代谢物,4个上调,23个下调,有9个差异代谢物富集到52条代谢通路。其中在ABC转运器和癌症中的胆碱代谢通路上的差异代谢物最多,分别为11个、3个,因此推测这两条代谢途径中的关键酶基因在插穗愈伤组织形成过程中可能存在较大差异。黄心夜合插穗愈伤组织形成过程中存在代谢差异:生物碱、苯丙素类、杀虫剂、维生素和辅助因子、有机酸类代谢物在3个阶段都有表达;萜类、脂类、黄酮类代谢物在愈伤组织形成诱导期有表达,在膨大期没有表达。推测在黄心夜合插穗愈伤组织诱导的过程中,大量氨基酸及其衍生物积累为愈伤组织形成提供能量和底物,同时与类黄酮及其衍生物、脂质等相互作用,促进愈伤组织形成。
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