美国山核桃(Carya illinoinensis)是一种重要的多用途树种。针对美国山核桃扦插繁殖极难生根的现状,本研究以美国山核桃当年生休眠枝为材料,运用电热温床控温技术开展了硬枝扦插试验,通过设计正交试验探索出了美国山核桃硬枝扦插生根的最佳组合;在此基础上,从不定根形成过程中解剖学观察及插穗内部营养物质与内源激素含量变化分析入手,利用蛋白质双向凝胶电泳结合质谱技术探讨了不定根形成过程中差异表达蛋白及其功能,旨在为美国山核桃无性快繁技术提供技术支撑,为美国山核桃扦插生根机理研究提供理论依据。取得的主要研究结果如下:1.当外部环境温度控制15℃,扦插基质温度控制在25~30℃时,美国山核桃硬枝扦插30d后开始生根,最佳生根组合是,用浓度为500mg/L的ABT-1号生根粉溶液浸泡6h后扦插,生根率可达87.8%。2.美国山核桃硬枝扦插的生根过程可以分为5个时期:10~20d为插穗愈伤组织形成诱导期、20~30d为插穗愈伤组织形成期、30~40d为插穗不定根形成初期、40~50d为插穗不定根大规模形成期、50d以后为插穗不定根伸长期。3.美国山核桃硬枝插穗不定根的形成属愈伤组织生根型,愈伤组织主要起源于形成层和维管射线薄壁细胞。4.经NAA处理后的插穗韧皮部在生根过程中的营养物质与内源激素含量变化以及相关酶活性变化明显与清水处理不同,结果表明:插穗不定根形成过程中,需要消耗大量的可溶性糖、可溶性淀粉和可溶性蛋白。利用NAA等植物生长素可提高插穗韧皮部内的可溶性糖、可溶性淀粉和可溶性蛋白的含量。较高浓度的IAA有利于促进不定根形成;较高浓度的ZR促进愈伤组织形成和不定根的伸长生长;较高浓度GA抑制不定根的形成;在不定根形成时期,ABA含量越低对生根越有利。高活性的SOD有利于提高插穗抗逆性;高活性的POD促进插穗愈伤组织形成和不定根的形成;高活性的PPO有利于插穗不定根的形成和伸长生长。5.利用MALDI-TOF-MS技术对美国山核桃插穗不定根发育关键时期差异蛋白进行鉴定分析,发现48个相对差异表达蛋白点,并选择其中18个差异蛋白进行肽质谱指纹分析并进行同源性比较。研究结果表明:美国山核桃不定根形成的多个生理过程中产生了差异蛋白质,其中包括了能量代谢相关蛋白、逆境胁迫相关蛋白和信号传递相关蛋白等差异蛋白质。