以1年生"玫瑰香"葡萄为试验材料,进行根域限制栽培处理,以传统地栽为对照,研究根域限制对葡萄根系构型、细胞结构、IAA含量及其代谢和根系生长发育相关基因表达丰度的影响,以探讨根域限制栽培影响葡萄根系构型变化的内在机制.结果表明:(1)根域限制处理后,葡萄根系构型发生显著变化,主要表现在根尖处出现大量集群根、不定根持续发生、根系出现螺旋卷曲;根系细胞排列更加疏松,幼根根尖的根冠区更厚,细胞更大、更长;毛细根的内皮层细胞加厚,中柱鞘和皮层细胞更大.(2)根域限制处理显著降低了葡萄根中IAA的含量;在葡萄定植后40、100和205 d时,根系IAA合成关键基因VvYUC6和VvYUC8的表达量变化趋势与IAA含量变化趋势一致,同时根域限制处理诱导IAA合成相关基因VvTAR2、VvYUC2和VvYUC4的表达水平在大部分采样时期显著上调;在定植后70、85、130和205 d时,根域限制导致VvAUX1、VvLAX1等8个IAA运输相关基因的表达水平显著上调,这与根域限制下根系大量发生的时期相吻合.(3)根域限制条件下,葡萄细胞周期调控相关基因Vvcy-cA1、VvcycB1、VvcycD3和Vvcdc2在8月中旬到11月初呈上调表达趋势.研究表明,根域限制下葡萄根系构型、细胞结构以及内源IAA均发生显著变化;根域限制可能通过改变根系中生长素合成和极性运输相关基因的表达丰度,从而影响根系中生长素的合成和运输,进而改变葡萄的根系构型以适应根域限制的栽培环境.
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