科研产出
综合转录组和代谢组分析揭示嫁接提高烟草钾利用效率的分子机制
《天津农业科学 》 2025
摘要:为了探明嫁接后烟草叶片钾含量增加的分子机制,采用转录组和代谢组学结合的方法,选取钾高效烟草品种五峰2号和主栽烟草品种云烟87为研究对象,比较分析不同烟草砧木之间钾利用效率差异的生物学基础。结果表明,嫁接烟草叶片的钾含量较未嫁接对照云烟87显著增加了90.1%(P<0.05)。通过转录组分析,共鉴定出2 044个差异表达基因,大多数基因富集在植物激素信号转导和MAPK通路中。代谢组分析显示,有175种代谢物存在显著差异,主要涉及氨基酸和碳水化合物等初级代谢物。其中,嫁接烟草叶片中,与糖酵解、氨基酸代谢和三羧酸循环(TCA循环)通路相关的代谢物水平有所增加。通过对上述通路中关键代谢物和基因进行Mantel检验与Pearson相关性分析,确定了2个基因(IAA、CIP1)和3种代谢物(D-果糖、延胡索酸和α-酮戊二酸),这些代谢物和基因与嫁接烟草中钾含量的增加显著相关(Mantel R>0.8或者Mantel R<-0.2,P<0.05)。综上,钾信号转导相关基因的上调和有机酸及糖等初级代谢物的显著增加是嫁接烟草高钾吸收和利用效率的关键因素。
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嫁接缓解烟草低钾胁迫的生理机制研究
《天津农业科学 》 2023
摘要:为了明确是否可以通过嫁接的形式提高烤烟钾含量,同时探讨钾胁迫下,K+在烤烟植株中的循环响应机制,通过水培的形式,以 2 个不同钾利用效率的烤烟品种进行互嫁试验以验证该设想.结果表明:嫁接能显著缓解烤烟品种云烟 87 的钾胁迫状况,并改善植株长势.全株钾含量和烤烟下胚轴净K+流速的数据表明,钾胁迫使植株更倾向于在茎部而不是根部维持较高的K+水平.此外,当环境中钾水平降低时,以五峰 2 号为砧木的处理K+流速下降到稳定水平所需时间低于以云烟 87 为砧木的处理.根系净K+通量结果表明,钾通道蛋白和转运体在 2 种砧木对钾的耐受性方面扮演着不同的角色.同时,qRT-PCR结果显示,K+在植物地上部与地下部之间循环效率的提高是五峰 2 号砧木应对低钾胁迫的一种重要适应机制.综上所述,烤烟品种云烟 87的长势和K+吸收、运输效率可以通过嫁接技术得到提高,而这可以归因于五峰 2 号砧木在外界钾水平降低时更迅速的响应能力和木质部的装载能力.
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不同砧木嫁接对茄子生长、品质及青枯病抗性的影响
《中国蔬菜 》 2019 北大核心
摘要:以铁木砧、RS112、蒜芥茄、茄砧21号、茄砧31号为砧木,以渝茄5号为接穗,研究不同砧木嫁接对茄子生长、品质及青枯病抗性的影响.结果表明,5个供试砧木与接穗亲和力均较强.RS112和蒜芥茄作砧木对嫁接植株生长有较好的促进效果,RS112作砧木能够改善果实品质.5个供试砧木均高抗青枯病,RS112和铁木砧作砧木可以推迟青枯病发病时间、显著降低病情指数、有效防控青枯病,蒜芥茄、茄砧31号和茄砧21号作砧木对青枯病则表现为高感或感病.综合评价,RS112是嫁接茄子抗病、增产、优质的优选砧木.
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