基于代谢组学的‘蒙农三叶草1号’与结瘤相关的根系代谢物研究

为探究高加索三叶草与根瘤菌互作后根系代谢物的变化,本研究以‘蒙农三叶草1号’高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.‘Mengnong No.1’)为试验材料,通过设置接种与不接种根瘤菌处理,观察其结瘤效果,并运用代谢组学技术分析接种根瘤菌后根系代谢产物的变化。结果表明,在接种根瘤菌后,‘蒙农三叶草1号’根系出现结瘤现象,共有249个化合物含量发生显著变化,主要注释在“次生代谢产物生物合成”过程中;共有75个化合物富集在47个通路中,主要富集在“黄酮和黄酮醇的生物合成”和“类黄酮生物合成”过程中。其中有16个差异代谢物在结瘤过程中起重要作用,酮戊二酸、山奈酚、槲皮苷、根皮苷、杨梅素和黄豆黄甙促进了该三叶草结瘤过程,精氨酸促进根瘤的生长。本研究可为后期提高高加索三叶草结瘤效率提供理论参考。

2种三叶草杂种F_1代后代鉴定及核型分析

蒙农三叶草1号与白三叶远缘杂种F1代为高度不育植株，在田间栽植的前2年仅开花，不结实，但是从第3年之后出现结实现象。为了探索F1代的结实机理，试验采用根尖染色体压片技术，对杂种F1代所结种子进行了体细胞染色体鉴定，并对根尖染色体压片条件进行了探索和优化。结果表明，F1代所结种子的体细胞染色体数目在40～48范围内变动,个别细胞中有染色体加倍现象和混倍体现象。杂种F1代体细胞染色体数为40，蒙农三叶草1号为48。6～3植株的种子体细胞染色体数为44，初步确定为杂种F1代与蒙农三叶草1号自然回交所得，其核型公式为：2n=30m＋14sm，属于2A型。