种间嫁接对“奥尼尔”蓝莓果实品质及抗旱性的影响及其机制研究

作     者：郭佩佩 

作者单位：安徽师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：肖家欣

授予年度：2024年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：种间嫁接 “奥尼尔”蓝莓 果实品质 转录组 代谢组 形态解剖 

摘      要：嫁接能够提高园艺作物抗性和果实品质。本研究以未嫁接的南高丛蓝莓“奥尼尔（Vaccinium corymbosum L.）(自根树)为对照,以兔眼蓝莓“芭尔德温、“巨蓝、“梯芙蓝（*** Ait.）和南高丛蓝莓“安娜、“夏普兰（*** L.）为砧木嫁接的“奥尼尔自根树为试材,研究不同砧穗组合的“奥尼尔蓝莓果实品质的差异,并在生理与分子层面探讨嫁接引起蓝莓品质差异的机制。 首先,研究了嫁接于“安娜、“夏普兰、“芭尔德温、“巨蓝和“梯芙蓝砧木上的“奥尼尔及“奥尼尔自根树果实品质、叶片光合参数、果实和叶片矿质营养含量的差异。结果表明,“梯芙蓝砧和“巨蓝砧“奥尼尔（TO和PO）果实综合品质为优,“芭尔德温砧和“夏普兰砧“奥尼尔（BO和SO）果实综合品质均为良,“安娜砧“奥尼尔（AO）和“奥尼尔自根树（NO）果实综合品质为中。“梯芙蓝砧和“巨蓝砧均显著提高了“奥尼尔叶片磷含量和净光合速率,还伴随其蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度的同步提高。各“奥尼尔嫁接株与NO叶片钙、锰和硼含量均处于低量水平,AO叶片钾、AO与BO叶片镁及TO叶片铁含量亦均处于低量水平,其他均居于适量或高量水平。 其次,采用转录组学和非靶向代谢组学方法,研究了种间嫁接对“奥尼尔蓝莓果实品质的影响。果实分别采自NO、TO和AO。代谢组结果显示,与种内嫁接蓝莓AO相比,种间嫁接蓝莓TO含有较高的麦芽糖、葡萄糖、棉子糖、半乳糖醇和肌醇,以及葡萄糖-6-磷酸和海藻糖-6-磷酸。与AO相比,TO的果实中儿茶素、次生代谢产物5-氨基水杨酸、甘氨酸、酪氨酸和生育酚浓度较高,色氨酸和苯丙氨酸浓度较低。比较转录组数据显示,在TO/AO比较中,糖代谢相关酶如海藻糖-6-磷酸合酶和半乳糖合酶,莽草酸衍生的糖代谢相关酶如花青苷葡萄糖基转移酶、异黄酮还原酶、乙醇脱氢酶、天冬氨酸转氨酶,葡萄糖信号相关基因如1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶、6-磷酸果糖激酶、b HLHs、MYBs、ABC转运体、1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶和苹果酸转运体均表达上调。 最后,研究了不同砧木对嫁接蓝莓的形态结构及抗旱性的影响。测定分析了TO、AO和NO茎和叶解剖结构及木质部栓塞脆弱性差异。结果表明,TO显著提高了“奥尼尔叶海绵组织厚度和茎导管直径,TO和AO均显著提高了“奥尼尔叶下表皮厚度和茎导管壁加固系数;AO还显著提高了“奥尼尔叶片厚度和茎导管密度;但两砧木对“奥尼尔叶栅栏组织厚度及茎导管壁厚度等7项指标并无显著性影响。主成分分析的综合评价得分从高到低依次是:TOAONO;三者的茎木质部栓塞脆弱性曲线均呈“S形,导水率损失50%时木质部水势值(P50)从高到低依次是:NOAOTO;且TO的自然导水率（KH）、TO与AO的边材导水率（KS）均显著低于NO。可见,TO的木质部导水率相对较低,但比AO和NO具有更强的抗栓塞能力,即TO抗旱性最强,AO次之,NO最弱。 综上可知,种间嫁接的蓝莓（如“梯芙蓝砧“奥尼尔）果实品质显著优于种内嫁接（如“安娜砧“奥尼尔）及“奥尼尔自根树,出现这种结果的原因与种间嫁接对蓝莓光合效率、矿质营养及形态解剖特征的优化及抗旱性的提高密切相关。本研究为深入理解砧穗互作及砧木提高蓝莓果实品质的机制提供了新思路。