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土壤是影响植物生长的主要因素。我国陕西西北部是苹果主要产区,但该地区土壤碱化严重。而苹果树适宜生长在微酸性至中性土壤中,因此,土壤碱化势必会影响苹果的各种代谢活动,特别是根系的发育。因此,本研究以耐碱性强的富平楸子(Malus prunifolia Borkh)和耐碱性较弱的平邑甜茶(M.hupehensis Rehd)为材料,对两种砧木幼苗的根系构型和内源激素含量进行了测定,并对耐碱性强的富平楸子根系进行转录组分析,旨在从分子水平揭示碱胁迫对苹果根系结构和内源激素的影响。研究结果如下: 1、根系构型分析表明,碱胁迫15d后,与对照相比,耐碱性较弱的平邑甜茶的根系总长、平均根直径、根系总体积、根尖总数和侧根数分别下降了24.83%、23.1%、21.74%、48.46%和32.3%,且差异显著。而耐碱性强的富平楸子中,除根系总表面积和侧根数外,其余根系构型指标在碱胁迫和对照组之间差异均不显著。根系內源激素水平分析表明,碱胁迫下平邑甜茶处理组根中IAA和ZR的含量基本低于对照组,并且呈下降趋势;而富平楸子根中IAA和ZR含量变化趋势与之相反。碱胁迫下两种苹果砧木幼苗根中ABA含量都有所增加,但是富平楸子根中ABA含量增加幅度高于平邑甜茶。此外,碱胁迫48h后,耐碱性强的富平楸子根中GA3和JA含量呈上升趋势,而耐碱性较弱的平邑甜茶根中GA3和JA含量则表现为先下降后上升趋势。 2、以耐碱性强的富平楸子为材料,在碱胁迫0h、6h、24h和48h后,采集白色幼嫩新根进行转录组测序分析,共检测到36161条基因,占参考基因组比率的80.15%,所检测到的新基因数为512条。与激素相关的上调和下调的差异表达基因分别为29条和48条。 3、qRT-PCR分析结果表明,碱胁迫下,和对照相比,耐碱性强的富平楸子根中与IAA相关基因ARF5、GH3-6、SAUR36和SAUR32均上调,而耐碱性较弱的平邑甜茶根中这些基因的表达下调。耐碱性强的富平楸子幼苗遭受碱胁迫时,根中与ZR合成相关基因IPT5的表达量先升高后下降,并在6h时达到最高;与之相反,耐碱性较弱的平邑甜茶根中基因IPT5表达量则低于对照。碱胁迫下,两种苹果砧木幼苗中与脱落酸相关基因CIPK1和AHK1的表达量都有所增加,但富平楸子根中CIPK1和AHK1表达量的增加幅度高于平邑甜茶。碱胁迫下,富平楸子根中与GA3相关基因GID1,以及与JA相关差异基因MY3的表达量和对照相比均上调,但在耐碱性较弱的平邑甜茶根中,与JA相关的差异基因MY3的表达量除在碱胁迫6h后略有上调外,其表达量均低于对照,而基因GID1表达量和对照相比无差异。这些结果表明,碱胁迫下,植物根系中与激素相关基因的表达上调以及激素含量的增加,会增强植物的耐碱性。