Нарушение баланса ауксина и цитокининов в корнях вызывает коллапс несовместимых прививок дыни на тыкву

Прививка дыни (Cucumis melon L.) на подвой тыквы (Cucurbita maxima Duch. × Cucurbita moschata Duch.) повышает урожайность, но сталкивается с проблемой несовместимости привоя и подвоя, ведущей к гибели растения.

Исследование, опубликованное в Horticulture Research, показало, что коллапс усиливается во время созревания плодов из-за раннего старения корней и роста содержания перекиси водорода (H₂O₂).

Ключевые гормональные изменения в несовместимых комбинациях:

• Повышены: уровни IAA (ауксин), его катаболита 2-оксоиндол-3-уксусной кислоты, конъюгата индол-3-ацетил аспарагиновой кислоты и цис-зеатиновых цитокининов в корнях.
• Понижены: уровни транс-зеатиновых цитокининов в корнях.

Это указывает на нарушенный гормональный баланс. Экспрессия ключевых генов также изменилась:

• Гены биосинтеза ауксина (YUC2, YUC6, YUC11)
• Ген конъюгации ауксина (GRETCHEN-HAGEN3)
• Ген деградации цитокининов (CKX7)

Активность фермента цитокининоксидазы/дегидрогеназы, разрушающего цитокинины, была выше в корнях несовместимых прививок.

Последствия дисбаланса:

Высокий уровень IAA в корнях во время плодоношения нарушает баланс с цитокининами, что приводит к:

1. Окислительному стрессу: Рост содержания H₂O₂ и MDA (малонового диальдегида), снижение активности антиоксидантных ферментов.
2. Нарушению транспорта: Снижению транспорта фотоассимилятов от привоя к подвою.

Исследование показывает, что коллапс несовместимых прививок связан со сложным взаимодействием гормонального дисбаланса, окислительного стресса и изменений в метаболизме, особенно в фазе созревания плодов.