（果树学专业论文）“扎矮山定子”（malus+baccata+borkh）矮生机理的研究

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1、沈阳农业大学硕士学位论文摘要本文以苹果属携有Dw矮生基因的植物——“扎矮山定子”为试材，从“扎矮山定予”对生长素的敏感性、生长素的代谢和极性运输三个方面对其矮生机理进行了系统地研究，获得以下结果：1．“扎矮山定子”的皱叶类型实生苗(Dw苗)在不同剂量吲哚乙酸处理后，株高、叶面积、最大节问长度均有所增加，与光叶类型实生茁(No苗)和普通山定子实生苗(3#苗)生长变化一致。吲哚乙酸在低浓度下明显促进生长，高浓度时显著抑制生长。Dw苗、No苗和3撑苗的最适1AA浓度约为10’5摩尔／升。低于此浓度为亚最适浓度，生长随浓度增加而加快，高于此浓度为超最适浓度，生长随浓

2、度的增加而下降，浓度高到一定程度后则抑制生长。2．Dw苗株高增加的幅度小于No苗和3存苗，对生长素的敏感程度低于NO茁和3捍苗。Dw苗在不同浓度处理中对吲哚乙酸的反应较迟缓。3．Dw苗在离体条件下不表现其突变特征，其株高与No苗株高没有明显不同。组培苗的最适IAA浓度高于实生苗。这可能与光照条件等环境因素有关。水分对于Dw基因的正常表达有重要影响，当培养基中的水分发生亏缺时，Dw组培苗可表现出皱叶、矮化等突变表型。4．“扎矮山定子”叶片中的IAA氧化酶和过氧化物酶活性都要高于普通山定子植株。枝条上各叶的酶活随着叶龄的增加而降低，顶端叶片>近顶端叶片>中部叶片

3、>基部叶片。此外，组培苗的IAA氧化酶活性远远低于田问苗的酶活。5．赤霉素的主要生理作用是促进植株的伸长生长，但低浓度赤霉素的促进伸长的作用不十分明显，甚至低于对照处理，只在高浓度时才表现出明显的促进作用。No植株的IAA氧化酶和过氧化物酶活性具有相同的变化规律，酶活性随着GA3浓度的降低酶活逐渐增加。低浓度GA3使二者酶活增加；高浓度GA3使酶活降低。这表明。GA3对植株的作用可能是通过调节IAA氧化酶和过氧化物酶的活性还实现的。6．“扎矮山定子”维管束发育不充分，仅木质部发育较好，韧皮部不发达，韧皮组织明显偏少，与形成层界限不明显。正常植株的茎维管束木质

4、部、韧皮部和形成层发育良好，界限比较清晰。此外，Dw苗的向重力性反应下降，摘要Dw苗的胚根尖端朝向不规则，与重力方向不一致。而3拌苗和No苗则有明显的向重力性反应。7．生长素极性运输抑制剂TIBA可以诱导正常植株出现类似“扎矮山定子”的表型。TIBA可使No苗和3撑茁的矮化和叶片的卷曲，而且TIBA浓度越大，株高抑制越明显。这是T1BA对植物细胞生长素的输出载体非竞争性抑制的结果。高浓度TIBA可使No苗和3#苗的叶面积明显减少。此外，TIBA可以使离体苗的不定芽分化有所延滞，且不定芽分化数随培养基中TIBA浓度的增加而逐渐减少，当浓度超过7．5mg·L“时

5、，不定芽不分化。再生叶片中出现小而卷曲的叶片，个别叶片表现出不对称生长。此外，平邑甜茶组培苗(P苗)的顶端出现粉红色的瘤状物，No苗未出现这种现象。8．“扎矮山定子”的Dw突变是多效性的，除对称性受到影响外，还表现为叶脉发育异常，叶片形状扭曲，维管束发育不良，根的向地性减弱，对生长素和赤霉素敏感性下降。“扎矮山定予”的表型与许多生长素极性运输突变体很相似。Dw突变体的矮生、皱叶及具有瘤状突起的性状亦可在极性运输抑制剂T1BA处理普通山定予时诱导出来。可见，Dw突变极有可能发生在生长素极性运输过程中。此外，Dw突变体的矮化机制还可能是与内源IAA的降解有关。“

6、扎矮山定子”的IAA氧化酶活性明显高于正常植株，可能是赤霉素对IAA氧化酶活性调节的结果。高活性的IAA氧化酶可使“扎矮山定子”内源IAA含量下降，导致其维管束发育不充分，造成极性运输IAA的能力下降，影响正常的营养调运，致使维管束的进一步的发育不良，从而导致树体矮化。关键词：苹果属；“扎矮山定子”：DIr基因；矮化突变；生长素沈阳农业大学硕士学位论文只lj吾苹果是具有较高经济价值和栽培广泛、历史悠久的果树种类之一。在我国，苹果是最大宗的水果，面积和产量分别占水果总面积和总产量的35％和36．6％，是日常生活当中十分重要消费品。上个世纪三十年代以来，欧美各国

7、为改进果树生产，发展了果树集约化生产技术。苹果生产实现了稀植栽培向矮化密植栽培的转变，矮化密植已成为当前苹果集约化栽培的主要方式，矮化密植主要依靠矮化砧木和矮生紧凑型品种。但是，由于苹果属植物的基因杂合性高、矮生性状通常由多基因控制、实生后代无法稳定地保持其母本的优良性状，所以目前的苹果无性系矮化砧木都不能利用种子进行繁殖，而只能采取扦插、压条、组织培养等方法进行繁殖。于是，苹果的矮生砧木实生化的研究成为现代苹果砧木育种的一个重要课题。由于苹果属植物生长周期长、自交亲和力差、基因型复杂、种子繁殖在保持矮化性状方面存在不足等自然属性的存在，致使近些年来对这方面

8、的研究一直没有突破性的进展，此外，优良的矮化资源的匮