程勛東，李?yuàn)檴?，隋益虎，?敏，趙 杰，石清風(fēng)

(安徽科技學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 鳳陽(yáng) 233100）

近年來(lái)，隨著辣椒栽培面積的不斷擴(kuò)大，連作現(xiàn)象日益嚴(yán)重，辣椒疫病、根腐病、青枯病等土傳病害逐年加重，導(dǎo)致辣椒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益顯著下降，嚴(yán)重制約我國(guó)辣椒設(shè)施生產(chǎn)的發(fā)展[1]。嫁接作為克服連作障礙、防止土傳病害的有效措施，逐漸成為辣椒設(shè)施生產(chǎn)的重要栽培技術(shù)。目前關(guān)于辣椒嫁接的研究?jī)?nèi)容主要集中于嫁接方法選擇[2]、砧木篩選[3]、抗病性[4－6]、抗逆性[7－8]以及產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[9]等方面，而有關(guān)嫁辣椒植株體內(nèi)與抗逆性相關(guān)的保護(hù)性同工酶的報(bào)道較少。本試驗(yàn)研究辣椒/茄子嫁接體幼葉POD、SOD及花蕾EST同工酶酶譜的變化，探討砧穗之間遺傳物質(zhì)交流及嫁接引起變異的機(jī)制，為嫁接在辣椒等作物栽培和育種上廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試?yán)苯?Capsicum spp.)接穗為兩年生7036紫色辣椒(安徽科技學(xué)院辣椒課題組)，茄子(Solanum melongena L.)砧木為蘇畸茄(江蔬種苗科技有限公司)。試驗(yàn)在安徽科技學(xué)院種植科技園日光溫室進(jìn)行，2014年1月5日播種砧木，1月15日播種接穗，待砧木苗7～8片葉時(shí)采用插接法嫁接，成活后將嫁接苗、接穗和砧木自根苗分別定植于試驗(yàn)地，采用常規(guī)栽培管理措施。

1.2 POD、SOD和EST同工酶的測(cè)定

1.2.1 樣品制備 在初花期分別取接穗、砧木、實(shí)生辣椒以及實(shí)生茄子的葉片及花蕾，每0.2g鮮樣加入1M的Tris－HCl緩沖液(pH7.0)600μL，于研缽中充分冰浴研磨，研磨成勻漿后10000r/min冷凍離心15min，取上清液作供試酶液，保存于冰箱中待用。

1.2.2 電泳方法 參考張子學(xué)[10]等的方法并改進(jìn)，采用垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳，分離膠質(zhì)量濃度為8%，濃縮膠質(zhì)量濃度為4%，電極緩沖液為Tris－甘氨酸緩沖液(pH8.3)，每樣品槽加樣20μL，溴酚藍(lán)作前沿指示劑，開始時(shí)電壓100V，30 min后調(diào)至200V，電泳約4h。

1.2.3 染色方法 電泳結(jié)束后，分別對(duì)POD、SOD、EST分別染色，POD采用改良聯(lián)苯胺法染色，SOD采用氮藍(lán)四唑法染色，EST采用醋酸萘酯堅(jiān)牢藍(lán)法染色。

1.2.4 酶譜分析 拍照并記錄每組樣品的酶譜條帶，計(jì)算Rf值:Rf=酶帶的遷移距離/溴酚藍(lán)的遷移距離。根據(jù)POD、SOD、EST同工酶譜帶的數(shù)目、強(qiáng)度及Rf值，對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 POD同工酶譜分析

由POD同工酶譜(圖1－POD)可知，砧木和實(shí)生茄子均有3條譜帶，且譜帶遷移速度和強(qiáng)度等方面均保持一致。接穗具有7條譜帶，實(shí)生辣椒具有6條譜帶，接穗保留了實(shí)生辣椒的Rf值分別為0.535、0.648、0.690、0.831的4條譜帶，但譜帶的強(qiáng)度較實(shí)生辣椒有所減弱。此外接穗和砧木具有3條相同譜帶，Rf值分別為 0.141、0.183、0.286，但 Rf值為0.286 的譜帶強(qiáng)度較砧木有所減弱。

2.2 SOD同工酶譜分析

由SOD同工酶譜(圖1－SOD)可知，砧木和實(shí)生茄子均具有3條譜帶，且譜帶遷移速度和強(qiáng)度等方面均保持一致。接穗具有4條譜帶，實(shí)生辣椒具有3條譜帶，接穗保留了實(shí)生辣椒的2條譜帶，Rf值分別為0.547、0.837，但譜帶強(qiáng)度有所減弱。接穗和砧木具有2條相同帶，Rf值分別為0.512、0.744，但譜帶的強(qiáng)度較砧木均有所減弱。

2.3 EST同工酶譜分析

由EST同工酶譜(圖1－EST)可知，砧木和實(shí)生茄子均具有7條譜帶，其中Rf值為0.393、0.494、0.573、0.663的4條譜帶砧木的強(qiáng)度相對(duì)較高，其余3條譜帶兩者則保持一致。接穗具有10條譜帶，實(shí)生辣椒具有 6 條譜帶，接穗保留了實(shí)生辣椒 Rf值為0.157、0.236、0.408、0.755、0.792 的 5 條譜帶。接穗和砧木具有3條相同帶，Rf值為0.393、0.494、0.573，但譜帶強(qiáng)度較砧木有所下降。另外接穗還具有2條Rf值為0.090、0.112 的特異帶。

3 結(jié)論與討論

嫁接后由于接穗和砧木間的相互作用，使得嫁接體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸及基因表達(dá)受到影響，導(dǎo)致保護(hù)性同工酶發(fā)生一定的變化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)生辣椒與實(shí)生茄子的POD、SOD、EST等3種同工酶在酶譜中具有各自獨(dú)特的譜帶，在譜帶數(shù)目及強(qiáng)度上均存在明顯差異，表明兩者酶蛋白分子不同，從而反映基因結(jié)構(gòu)的不同，即兩者親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。嫁接后，接穗和砧木均保留了各自母本的部分酶帶，表明嫁接體能保持母本的部分生化特性。接穗和砧木的3種同工酶譜帶的數(shù)量和強(qiáng)度嫁接后均有不同程度的變化，且POD和SOD兩種同工酶譜的變化較為相似，表明嫁接后由于接穗和砧木間的相互作用，可能使兩者的基因表達(dá)發(fā)生變化，導(dǎo)致嫁接體部分同工酶的合成受阻，譜帶強(qiáng)度減弱或消失，而部分同工酶合成途徑增強(qiáng)，譜帶強(qiáng)度增加或產(chǎn)生新的譜帶。EST同工酶譜表明，接穗具有2條Rf值為0.090、0.112的新生譜帶，是一種不同于接穗和砧木的酶譜，從而使得嫁接植株成為一種新類型。表明嫁接不僅可以保持種性，還可以創(chuàng)造和培育新品種，Taller[11]等即通過(guò)嫁接獲得了辣椒的中間雜種。

嫁接的主要目的是在保留接穗母本優(yōu)良特性的基礎(chǔ)上，利用砧木改進(jìn)母本的不足，同時(shí)嫁接親和性也是砧木選擇的關(guān)鍵。試驗(yàn)中采用的接穗和砧木的POD同工酶譜中無(wú)同源酶帶，SOD同工酶譜中僅有1條Rf值為0.837的同源酶帶，EST同工酶譜中也僅有2條Rf值分別為0.236、0.393的同源酶帶，兩者同工酶相似系數(shù)很小。而同工酶相似系數(shù)的大小與親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近具有一致性[12－13]，可知兩者親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，嫁接親和力較差。并且接穗未能保留母本的全部酶帶，說(shuō)明接穗沒(méi)有繼承母本所有性狀，不利于母本優(yōu)良特性的保持。張子學(xué)等對(duì)不同砧木品種嫁接后接穗同工酶研究后指出，嫁接親和性及嫁接后同工酶的變化因砧木品種的不同而有很大差異[10]。本試驗(yàn)僅采用單一的砧木來(lái)研究辣椒嫁接后同工酶的變化，有關(guān)不同砧木與接穗親和力的高低及其對(duì)同工酶影響的研究有待進(jìn)一步研究。

研究表明，由于器官和組織生理特點(diǎn)及代謝活動(dòng)的不同，植物不同生育期及不同部位的同工酶譜不同[14－17]。李能芳研究茄子嫁接植株同工酶發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)初期接穗和砧木分別保持自身原來(lái)的酶譜，但生長(zhǎng)后期兩者的酶譜均發(fā)生了較大的變化，表明嫁接引起的接穗和砧木中同工酶酶帶的變化，是在嫁接后較長(zhǎng)的生長(zhǎng)過(guò)程中逐漸完成的[18]。本試驗(yàn)僅研究了初花期的葉片及花蕾器官，仍需研究不同生育期嫁接植株不同器官POD、SOD以及EST等酶系同工酶的變化，進(jìn)一步揭示嫁接體生長(zhǎng)發(fā)育的機(jī)理，探討砧穗之間遺傳物質(zhì)交流及嫁接引起變異的機(jī)制。

[1]張海明.線辣椒連作障礙形成原因及防治對(duì)策[J].長(zhǎng)江蔬菜:學(xué)術(shù)版，2010(3):41－42.

[2]梁朝暉，陳慧，覃孟春，等.辣椒不同嫁接方法及栽培對(duì)比試驗(yàn)[J].長(zhǎng)江蔬菜:學(xué)術(shù)版，2012(12):51－52.

[3]朱倩楠.不同砧木及砧木子葉剪除面積對(duì)嫁接黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育影響[D].銀川:寧夏大學(xué)，2014:47.

[4]姜飛，劉業(yè)霞，艾希珍，等.嫁接辣椒根際土壤微生物及酶活性與根腐病抗性的關(guān)系[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43(16):3367－3374.

[5]楊茹薇，秦勇，吳慧，等.辣椒嫁接抗疫病效果研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33(1):27－30.

[6]劉業(yè)霞，姜飛，張寧，等.嫁接辣椒對(duì)青枯病的抗性及其與滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的關(guān)系[J].園藝學(xué)報(bào)，2011，38(5):903－910.

[7]Turcsanyi E，Lyons T，Plochl M，et al.Does ascorbate in themesophyll cell walls form the first line of defence against ozone Testing the concept using broad bean(Vicia faba L.)[J].Journal of Experimental Botany，2000，51:901 －910.

[8]王水霞，崔世茂，付崇毅，等.高溫逆境下嫁接辣椒耐熱性的研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27(1):155－158.

[9]曹云娥，李建設(shè)，羅愛(ài)華，等.不同砧木嫁接對(duì)辣椒生長(zhǎng)及生理的影響[J].北方園藝，2012(12):42－44.

[10]張子學(xué)，李愛(ài)青，許玉龍，等.西瓜嫁接苗的植物保護(hù)酶同工酶與親和力分析[J].熱帶作物學(xué)報(bào)，2006，27(1):12－16.

[11]Taller J，Hirata Y，Yagishita N，etal.Graft－induced genetic changes and the inheritance of several characteristics in pepper(Capsicum annuum L.)[J].Theor Appl Genet，1998(97):705 －713.

[12]Traka M E，Koutsika S M，Poitsa T.Response of squash(Cucurbita spp.)as rootstock for melon(Cucurnis melon)[J].Scientia Horticultutae，2000，83:353－362.

[13]周懷軍，張曉曼，趙玉輝，等.不同砧木大石早生李POD與樹體生長(zhǎng)勢(shì)的關(guān)系[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，18(2):6－8.

[14]王海廷，黃永芬，汪清胤.番茄不同生育期和不同部位過(guò)氧化物酶同工酶分析[J].園藝學(xué)報(bào)，1981，8(4):29－35.

[15]盧善發(fā).番茄/番茄嫁接體發(fā)育過(guò)程中的過(guò)氧化物酶同工酶[J].園藝學(xué)報(bào)，2000，27(5):340－344.

[16]郝麗珍，王萍，劉杰才，等.蕨菜不同器官在不同生育時(shí)期的過(guò)氧化物酶和酯酶同工酶分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，21(3):31－34.

[17]周寶利，林桂榮，付亞文，等.嫁接茄子防病增產(chǎn)效果與PPO、SOD、EST同工酶關(guān)系的初步研究[J].園藝學(xué)進(jìn)展，1998(2):425－428.

[18]李能芳，荀琳，郭學(xué)君，等.嫁接對(duì)茄子植株過(guò)氧化物酶同工酶的影響[J].西南園藝，1999，27(4):24－25.