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砧木对果树树体的生长发育、果实产量和品质有着重要的影响,目前矮化砧木在世界主要苹果生产国中得到了广泛的应用。遗憾的是,矮化砧木致矮的分子机理国内外虽有研究,但至今尚不明确。本研究以不同苹果砧木为材料,检测其根系玉米素含量,发现矮化砧木根系玉米素含量显著低于乔化砧木,对苹果砧木根系细胞分裂素代谢通路的基因家族成员进行筛选,发现IPT5b基因在不同乔化、矮化砧木间存在表达差异。进一步研究发现,矮化砧木M9和乔化砧木八棱海棠的IPT5b基因启动子序列上存在着丰富的SNP和InDel差异,分别构建两种材料的启动子序列的分段删除载体和定点突变载体,利用拟南芥原生质体转化体系,最终确定了 IPT5b基因启动子区上游距离ATG起始密码1172bp处的Deletion变异是导致基因表达差异的主要原因。基于Deletion变异在苹果砧木中检测方法的开发,这一变异与致矮性的关系在苹果砧木种质资源和八棱海棠×M9杂交群体中得到了验证。IPT5b基因异源转化试验证明了 Deletion变异影响根系玉米素合成,这说明Deletion变异可能通过调控根系玉米素含量,影响砧木矮化特性。此外,本研究还发现,M9砧木IPT5b基因启动子区域CpG2岛和CpG4岛上甲基化水平显著高于八棱海棠,对M9砧木根系外施DNA甲基转移酶抑制剂5-氮胞苷后,M9砧木根系IPT5b基因表达明显上调,但尚未达到乔化砧木的平均水平,说明M9砧木IPT5b基因启动子区甲基化的维持对基因表达有一定影响。鉴于拟南芥根系中AUX/IAA家族基因对AtIPT5基因具有调控作用,AUX/IAA家族基因编码区Domain Ⅱ的变异通过影响AUX/IAA蛋白的泛素化降解途径而抑制AtIPT5基因表达。本研究克隆了 M9和八棱海棠中AUX/IAA基因家族成员编码区,并对Domain Ⅱ的序列进行比较后发现,M9砧木中AUX/IAA114基因的Domain Ⅱ存在两个氨基酸的缺失,并初步探讨了IPT5b基因的上游调控机理。