本项目针对山核桃嫁接过程中生长素在质体内的动态变化,运用细胞生物学、分子生物学及免疫学的方法对质体内IAA的来源、功能及流向进行研究,以明确质体与IAA的关系,阐明质体中IAA对山核桃嫁接的调控机理,为丰富嫁接理论,进一步提高山核桃嫁接成活提供科学依据。
通过激素测定及免疫金定位观察表明,生长素在接后第4天(砧木)及第6天(接穗)出现峰值,导致后期一系列的愈伤反应,证明早期大量生长素的产生是嫁接所必须的。激素的免疫金定位表明,早期大量的生长素存在于质体的淀粉粒上,质体在嫁接中有重要的作用。嫁接后4个时间点的基因表达差异分析,获得了49个诱导表达的克隆,20个编码已知功能蛋白,8个编码未知功能蛋白,其余的21个仅与未注释的基因组序列相似,或在核苷酸数据库无同源序列。20个已知功能的基因可分为9 类IAA运输与水通道,代谢和能量,细胞周期,信号转导等。11个基因的表达在山核桃嫁接前期达到高峰,它们可能在转录水平上促进愈伤组织的形成和细胞的分裂。在此基础上提出了一个简单的模型。通过基因芯片杂交分析,在嫁接成活过程各位时间点总共有273个基因表达至少发生2倍及以上的变化。山核桃嫁接过程中响应的基因主要涉及到细胞壁合成,细胞周期调控,细胞信号转导等代谢过程,从分子水平上证实了现代嫁接的细胞生物学理论。对差异基因功能的研究有待于对EST基因全长的获得,为今后进一步应用基因工程技术挖掘鉴定重要基因的功能提供理论与应用基础。