侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)为我国特产,全国大部分地区均有分布,是北方地区重要的造林绿化树种。扦插是实现林木无性系育种和良种化的关键技术,但侧柏扦插不定根发生的诱导技术体系尚不完善,不定根发生过程中可溶性糖等营养物质,POD、PPO、IAAO等酶活性,以及IAA、ABA、GA3、ZR等内源激素变化规律尚未可知。对侧柏不定根发生过程中差异蛋白质组学缺乏认识,成为制约侧柏无性系育种和侧柏良种快繁的瓶颈。本研究通过以北京市林业果树科学研究院培育的侧柏优良资源‘立叶’侧柏,2年生扦插苗,2年生嫁接苗插穗为对象,研究了不定根发生过程中插穗可溶性糖、可溶性蛋白等营养物质,POD、PPO、IAAO等酶活性,及IAA、ABA、GA3、ZR等内源激素含量变化,并解析这些生理指标变化与不定根发生的关系;利用iTRAQ结合LC-MS的方法研究了侧柏扦插生根过程中的差异蛋白质组学,获得不定根发生过程中差异蛋白质信息。主要结果如下:1.侧柏扦插不定根发生过程中,可溶性糖、可溶性蛋白含量、POD、PPO和IAAO活性与不定根发生有一定关系。扦插前(0d)插穗内可溶性糖含量、IAAO、POD活性对愈伤组织形成(膨大或不定根形成)的影响最大,可溶性蛋白次之,PPO活性影响最小;根原基诱导期(40d)插穗内可溶性糖含量、IAAO活性对生根率的影响最大,可溶性蛋白、POD次之,PPO活性影响最小。因此,生根过程中,插穗内可溶性糖、可溶性蛋白含量、IAAO、POD活性与生根关系密切,PPO活性与生根关系不密切。2.不定根发生过程中,IAA、ABA是影响不定根发生(或愈伤诱导)的关键因子。在愈伤组织形成期时,扦插苗和嫁接苗插穗内的GA3、IAA、ZR含量都不同程度的上升,而ABA含量下降;不定根原基诱导期,三种插穗的ZR、ABA含量均下降,IAA、GA3含量变化中,母树为上升,扦插苗和嫁接苗插穗下降;后至不定根伸长期时,三种类型插穗的IAA、ZR、ABA含量整体上降低。而由此可得出:内源IAA显著促进插穗生根,重点促进愈伤组织形成或者促进不定根发生;ABA含量的高低不是抑制生根的主要原因,而在生根过程中起协助作用。3.利用iTRAQ和LC-MS结合的方法分析了侧柏嫩枝扦插生根不同时期插穗基部皮层的差异蛋白质组。在扦插前、愈伤组织形成、愈伤组织膨大、不定根形成等四个时期从插穗皮层中共鉴定出4946种差异蛋白,其中有1863种上调蛋白和3083种下调蛋白。从获得的差异蛋白中筛选出与生根密切相关的蛋白有:生长素IAA水解酶、铁氧蛋白NADP+氧化还原酶、假性谷氨酸脱氧酶、细胞色素b6和光系统CP43蛋白。通过GO功能注释和KEGG数据库对比分析,这些差异蛋白在不定根发生过程中主要执行的功能包括细胞过程、代谢过程、生物调控、刺激反应、催化活性和蛋白结合等;所涉及的代谢途径主要是遗传信息的处理、能量、碳水化合物、氨基酸代谢、脂质代谢和其他次生代谢产物的生物合成等。