[发明专利]一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法

说明书

本发明公开了一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法，属于农业种植技术领域。嫁接方法包括：培育瓜类幼苗A和瓜类幼苗B；将瓜类幼苗A斜切得到具有切口的接穗，将瓜类幼苗B的茎从植株上切下得到离体具有切口的砧木，将接穗和砧木进行嫁接得到嫁接茎段；置于愈合室内愈合培养；对嫁接茎段接口处、未嫁接的接穗A和未嫁接砧木B切口处进行取样后分别进行转录组测序收集三者的差异基因，通过并集分析筛选出瓜类砧穗早期识别信号基因。本发明方法排除了接穗叶片和砧木根系对嫁接界面信号的影响，只保留茎段，进行组织之间嫁接，有利于缩小基因筛选范围，筛选出早期信号识别关键基因，为瓜类作物嫁接不亲和性研究提供技术支撑。

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，特别是涉及一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法。

背景技术

我国是甜瓜、西瓜和黄瓜等瓜类作物的生产与消费大国，在世界瓜类作物种植中占有十分重要的地位。而长年的土地固定栽培导致土壤连作障碍严重，土传病害蔓延，严重威胁产业的发展。嫁接作为一种有效的解决措施，现在已被广泛应用在甜瓜等瓜类作物生产上。

嫁接作为植物的一种无性繁殖技术，距今有3000年的应用历史，现被广泛用于蔬菜、果树和花卉的生产。嫁接技术能够提高作物抗土传病害的能力、增强非生物胁迫抗性、提高作物产量、调节开花时间和改善果树株型等。嫁接也是开展物种间遗传物质交换、长距离信号转运、地上部与地下部关系研究的良好系统。

嫁接即把一株植物的枝或芽，嫁接到另一株植物的茎或根上，使接在一起的两个部分长成一个完整的植株，实质上嫁接是利用植物受伤后具有愈伤的机能来进行的，影响嫁接成活率的主要因素是接穗和砧木的亲和力，其次是嫁接的技术和嫁接后的管理。所谓亲合力，就是接穗和砧木在内部组织结构上、生理和遗传上，彼此相同或相近，从而能互相结合在一起的能力，亲和力高，嫁接成活率高，反之，则成活率低。而且嫁接亲和力的大小还影响嫁接体的长势、抗性和寿命，以及产量和品质等。因此，嫁接亲和力是限制嫁接技术使用的重要障碍。

现有技术中，Yemon和Brown(1976)提出植物嫁接界面的砧穗细胞之间存在一种由细胞壁聚合物参与的异源识别机制；Cookson等(2014)分析了葡萄自体与异源嫁接组合愈合期不同时间点嫁接界面的基因表达，寻找到1105个与嫁接亲和相关的候选基因，并发现过氧化物和病程相关基因的上调，认为存在一种免疫识别机制影响着嫁接亲和性；烟草能够与38个科的73种被子植物嫁接成活，主要原因在于β-1，4-葡聚糖酶基因(GH9B3)通过促进功能性组织粘附的形成，促使接穗与砧木能够进行细胞间的共质体运输，解决了远缘嫁接坏死层积累的问题(Notaguchi et al 2020)，然而，在烟草科间嫁接系统中，木质部的重连较少，韧皮部几乎不发生重连，烟草嫁接不能解决植物嫁接不亲和问题，只是能与多种植物进行组织粘附，存活下来，但是生长并不正常。可见，现有技术中并没有解决嫁接亲和性低的问题，且现有技术中对于嫁接亲和性研究大都使用完整植株，缺乏环境高度可控下早期的信号识别机制与嫁接亲和性的研究，因此无法有效地解决嫁接亲和性低的问题，而如何筛选到嫁接早期的识别信号从而解决嫁接亲和性低的问题成为本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过将砧木与接穗在离体环境下进行嫁接、取样，然后进行转录组测序，筛选出早期信号识别关键基因，为瓜类作物嫁接不亲和性研究提供技术支撑。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法，包括以下步骤：

Ⅰ.培育瓜类幼苗A和瓜类幼苗B；

Ⅱ.将瓜类幼苗A斜切得到具有切口的接穗，将瓜类幼苗B的茎从植株上切下得到离体具有切口的砧木；

Ⅲ.将接穗和砧木进行嫁接得到嫁接茎段；