黄瓜(Cucumis sativus L.)是我国主要的设施栽培蔬菜作物之一,黄瓜蜡粉是影响果实外观和品质的重要性状,果皮呈亮绿色的黄瓜受到越来越多消费者的青睐。嫁接技术是一种脱蜡粉和提高植物抗性的有效方法,被广泛应用于黄瓜栽培。然而南瓜砧木嫁接调节黄瓜果皮蜡粉生物合成的分子机制还不太清楚。本论文以白籽南瓜(Cucurbita moschata.)为嫁接砧木,以‘中农18’黄瓜为接穗,以自根黄瓜为对照,选取蜡粉量差异明显的花后12 d黄瓜果皮为样品,综合转录组学和代谢组学联合分析白籽南瓜嫁接对黄瓜果面蜡粉的影响机制,主要研究结果如下:1.嫁接后黄瓜果实表面呈亮绿色,从花后9 d开始,果面明度差小于自根黄瓜。利用扫描电子显微镜(SEM)对黄瓜果面进行观察,嫁接黄瓜(WG)果面光滑、蜡质晶体结构整齐、硅化层薄、蜡质晶体单个颗粒小、密度稀疏。通过果面蜡粉形态和生理的比较,PD0325901试剂表明砧木影响接穗内蜡粉的生物合成。2.对表型差异显著的12 d嫁接黄瓜(WG)与自根黄瓜(SR)果皮进行转录组测序,共鉴定出1371个差异基因,852个基因表达上调,519个基因表达下调。基因功能注释及表达分析共发掘41个差异表达基因涉及蜡质生物合成及相关代谢途径。包括脂肪酸生物合成途径、脂质代谢途径、α-亚麻酸代谢途径、二萜生物合成途径、倍半萜和三萜生物合成途径、不饱和脂肪酸生物合成途径、角质,木栓质和蜡生物合成途径等。有8个差异表达基因在蜡粉生物合成途径中有注释,其中包括CER4、CER1等。3.采用LC-MS类靶向代谢组学在WG与SR的果皮中检测到氨基酸类、脂肪酰类、萜类和有机酸类等共计352个差异代谢物。显著上调的代谢物有258个,显著下调的代谢物共94个。差异代谢物中氨基酸及其衍生物最多,共87个(24.7%),其次是核苷酸及其衍生物和糖类及其衍生物均为30个(8.5%),类黄酮类代谢物27个(7.7%),脂肪酰类代谢物为26个(7.4%),有机酸及其衍生物共20个(5.7%)。其中,参与醚脂代谢、脂肪酸生物合成和α-亚麻酸代谢的差异代谢物被鉴定出来。4.基于RNA-Seq和LC-MS联合分析,发现了4个可能参与蜡粉生物合成的差异表达的结构基因和转录因子。分别为WRKY53(Csa V3＿7G025370)、亚油酸9S脂氧合酶6(Csa V3＿2G006460)、磷酸转移cytotoxicity immunologic酶(Csa V3＿2G001890)、AAA(Csa V3＿1G008040),推测以上基因与转录因子转录激活蜡质生物合成基因Cs CER1的表达,导致烷烃相对积累量减少,而蜡酯的相对含量更多,这一过程使得嫁接黄瓜中的蜡粉球不易破碎。该调控模型预测了嫁接黄瓜蜡质生物合成的分子调控模式,为探究砧木对接穗的作用机制提供了参EPZ-6438供应商考依据。