不定根形成的机制是发育生物学的重要问题,其研究可以为农林业的苗木扦插繁殖提供理论依据。插条是研究不定根形成的经典体系,插条切取会导致根-地上部物质运输的中断和因机械伤害伤信号茉莉酸、乙烯、活性氧（ROS）等的产生。我们实验室前期研究表明伤信号ROS在插条切口处迅速爆发并向上传导至茎尖通过调控生长素的水平和极性运输来诱导不定根的发生。那么在不定根发生的整个诱导期伤信号ROS的时空变化是怎样的呢?黄酮醇是植物体内重要的ROS清除剂,在插条不定根诱导的过程中,它是否参与伤信号ROS水平的调控?为此,本论文以拟南芥野生型和相关突变体为材料,采用药理学、分子遗传学以及基因表达分析等方法,研究了黄酮醇与伤信号H₂O₂在拟南芥插条不定根诱导过程中的作用及关系,得到的结果如下:1.切除拟南芥主根后,插条切口处能迅速发生伤信号H₂O₂的爆发,并且能在细胞间迅速扩散,沿着中柱快速向上传导。在向上传导的过程中,H₂O₂的强度和传导的速率逐渐减弱,呈现一个插条基部荧光最强,中部次之,上部、茎尖及叶片荧光最弱的分布。在切后2 hH₂O₂水平达到最高,传导至整个插条,2 h之后荧光不再增强,并保持较高水平至切后6 h左右,之后逐渐降低,从而在不定根发生的整个诱导期H₂O₂呈现一个抛物线式的变化。H₂O₂清除剂ASA、DMTU均能显著抑制野生型插条基部H₂O₂荧光的产生,并抑制其通过胚轴的向上传导,与此同时,H₂O₂能显著促进拟南芥插条生根并促进不定根的伸长,而H₂O₂清除剂ASA、DMTU处理拟南芥插条后,则显著抑制插条不定根的根数和根长。这些结果表明H₂O₂作为伤信号参与调控拟南芥插条不定根的诱导。2.通过DR5rev::GFP株系对生长素水平进行检测发现,切后插条茎尖、叶片尤其叶片边缘的生长素水平逐渐升高,随后插条基部的生长素水平也逐渐升高,在切后6 h插条基部的生长素水平增强显著,并且这种高水平持续到切后12 h,24 h后生长素水平下降。H₂O₂清除剂ASA、DMTU均能强烈抑制DR5rev::GFP插条茎尖、叶片和基部的生长素水平的升高,表明伤信号H₂O₂可能参与不定根诱导期生长素的水平和极性运输的调控。基因表达结果发现插条不定根诱导早期,插条内生长素合成基因YUCA2、YUCCA6的表达呈微弱增加的趋势,IAA-AH基因ILL1、ILL2、ILL3、的表达呈现明显增加,其中LAR3基因的表达量在切后1 h极显著增加。而生长素极性运输基因PIN3的表达量在切后2 h极显著增加,随后其他生长素极性运输基因PIN1、ABCB19、AUX1、PLN7的表达量也逐渐增加,表明可能LAR3和PIN3分别在生长素的水解和极性运输中起着重要作用。3.拟南芥主根切除后,插条切口处能逐渐产生黄酮醇,切后1 h插条基部、中部、上部、茎尖及叶片都能检测到黄酮醇,切后2h黄酮醇水平达到最高,随后保持较高水平至切后6 h左右,之后逐渐降低。另外,黄酮醇的分布呈现插条基部最强,其次是茎尖、叶片,然后是上部,中部荧光最弱。外源槲皮素、山奈酚均能显著抑制插条内伤信号H₂O₂的产生。同时,黄酮醇过量产生突变体tt3-1在切后2h黄酮醇水平显著高于野生型,伤信号H₂O₂水平低于野生型,而黄酮醇缺失突变体tt4-4在切后2 h黄酮醇水平基本没有增加,其伤信号H₂O₂水平明显高于野生型,这表明黄酮醇水平与伤信号H₂O₂水平呈现明显负相关的关系。同时,槲皮素和山奈酚均显著抑制拟南芥插条不定根产生。此外,黄酮醇过量产生突变体tt3-1和黄酮醇缺失突变体tt4-4、tt4-5的表型则正好相反,分别表现出抑制不定根的根数和根长和促进不定根的根数和根长,表明黄酮醇通过调控活性氧的稳态而参与拟南芥插条生根诱导过程。4.与H₂O₂清除剂作用相类似,槲皮素能显著抑制插条茎尖、叶片和基部的生长素水平的升高;H₂O₂能明显增加野生型插条内生长素合成基因、IAA-AH基因以及极性运输相关基因的表达,DMTU和槲皮素则显著抑制这些基因的表达。黄酮醇缺失突变体tt4-4插条表现出这些生长素相关基因的表达增强,而黄酮醇过量产生突变体tt3-1插条内这些基因的表达明显减弱。这些结果证实了在拟南芥插条内黄酮醇作为伤信号H₂O₂的清除剂参与调控插条不定根诱导期伤信号H₂O₂进而来调控插条不定根诱导期生长素的水平和极性运输。综上所述,在拟南芥插条不定根的诱导过程中,黄酮醇作为伤信号H₂O₂的清除剂参与调控伤信号H₂O₂的水平来负调控插条内生长素的时空分布,从而参与插条不定根的起始。