柑橘砧木耐缺硼脅迫能力差異的分子機理研究.pdf

1、柑橘產(chǎn)區(qū)土壤硼素的缺乏嚴重影響了柑橘的生產(chǎn)，成為柑橘生產(chǎn)上亟待解決的問題之一。柑橘一般采用嫁接繁殖，通過選擇不同的砧木可以有效的提高接穗品種對低硼脅迫的耐受能力，然而不同砧木之間的耐缺硼脅迫能力是有顯著差異的，其生理和分子機理目前還未完全清楚。本文通過建立柑橘砧木水培體系，探討了不同類型柑橘砧木幼苗耐缺硼能力在形態(tài)和生理上的差異，并進一步以對缺硼最敏感和對缺硼最耐受的砧木為材料通過抑制差減雜交和cDNA芯片技術(shù)研究了其耐缺硼脅迫能力差異

2、的分子機理。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.不同類型柑橘砧木幼苗響應(yīng)缺硼脅迫的生理和礦質(zhì)營養(yǎng)差異
　　為了分析缺硼對不同類型柑橘砧木形態(tài)、生理、硼和其它礦質(zhì)元素含量影響，選取了7種不同類型的柑橘砧木幼苗進行了缺硼處理，結(jié)果表明:缺硼脅迫顯著抑制了柑橘砧木幼苗的生長發(fā)育、硼以及其他礦質(zhì)元素的吸收，但是不同柑橘砧木幼苗對缺硼脅迫的耐受能力是不同。缺硼處理10周后，枳、香橙和枸頭橙葉面出現(xiàn)了嚴重的木栓化現(xiàn)象，紅橘，印度酸橘和枳都

3、有嚴重的黃化現(xiàn)象，而枳橙只有輕微的失綠。缺硼脅迫顯著抑制了柑橘砧木根系的生長，特別是與養(yǎng)分吸收相關(guān)的根系形態(tài)特征（側(cè)根數(shù)量、根系長度、吸收表面積等）受到顯著影響，在7種柑橘砧木中，枳橙受缺硼影響較小，枳受根系受影響最大。另外，通過利用高通量離子組的方法，分析不同柑橘砧木缺硼處理后各種礦質(zhì)元素在根和葉中的含量的變化情況，揭示硼對其他礦質(zhì)元素代謝的影響。結(jié)果表明:缺硼脅迫不僅降低了柑橘砧木各器官的硼含量，而且顯著影響了其它礦質(zhì)元素的吸收，尤

4、其是降低了P、Mg、Fe和Mn的含量。因此，一些生理表型如葉片黃化、根系生長發(fā)育受阻等可以歸咎于這些礦質(zhì)營養(yǎng)含量的降低。綜合分析表明在這7中柑橘砧木中，枳橙是對缺硼最耐受而枳是最敏感的砧木。
　　2.柑橘砧木缺硼脅迫下的抑制差減雜交文庫構(gòu)建
　　為了找出不同柑橘砧木耐缺硼的脅迫能力的分子機理，以對缺硼最敏感的枳和對缺硼最耐受的枳橙砧木為材料，分別構(gòu)建了缺硼條件下根的抑制差減雜交(SSH)cDNA文庫，結(jié)果表明:本文所構(gòu)建的4

5、個抑制差減雜交文庫從接頭連接效率、差減效率、插入片段大小和庫容量進行評價都達到了較高標準，為下一步芯片雜交的進行提供了良好保證。
　　3.cDNA芯片雜交和生物信息學(xué)分析
　　通過抑制差減雜交共獲得7680個克隆，經(jīng)篩選后有用于cDNA芯片的點制。通過cDNA芯片雜交技術(shù)篩選差減文庫差異表達的基因和生物信息學(xué)分析表明:在缺硼脅迫下，枳和枳橙在轉(zhuǎn)錄水平上存在顯著差異。在對差異表達的基因進行測序和EST序列進行拼接，共獲得139