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扦插繁殖技术在生产实践中应用广泛,具有广阔的发展前景。然而,无性繁殖材料年龄效应的累积会导致品种退化。因此,开展白杨扦插材料年龄效应生化机理的研究,对促进白杨无性系林业发展具有重要的理论和实践意义。本研究以白杨杂种三倍体’北林雄株2号’三个苗龄段插穗为材料,首先对插穗生根过程中皮部的生化与分子特征进行了分析和比较,获得以下结果:(1)皮部营养物质和激素(IAA和GA)等含量随插穗年龄的增加而降低,而抑制物质(总酚、丙二醛、超氧阴离子和ABA)的含量则增加,表明年龄大的插穗内部的营养物质、IAA和GA等含量降低,抑制物质(总酚、丙二醛、超氧阴离子和ABA)累积;(2)抗氧化酶(POD、SOD、PPO、CAT)活性随插穗年龄的增大而逐渐降低,导致抑制性物质累积;IAAO酶活性则随插穗年龄增大而增强导致插穗内源IAA含量被分解降低,致使插穗生根缓慢;(3)生根基因PtANT1、PtAIL7、PtPLT1.1等表达量随插穗年龄的增加均受到显著抑制。由此,导致年龄大的插穗的生根率下降。另一方面,对新生苗生理生化特征进行分析,获得以下结果:(1)插穗新生苗的形态指标、净光合速率(Pn)、根发育特征均随插穗年龄的增大而逐渐降低,并且年龄大的插穗木质化程度高于年龄小的插穗,表明年龄大的插穗有木质化加厚的趋势和新生苗生长状态差等特征;(2)叶片营养物质和激素(IAA和GA)等含量随穗插穗年龄的增大而降低,而脯氨酸(Pro)和脱落酸(ABA)含量则相反,表明年龄大的插穗苗叶片的代谢能力弱,且更容易累积抑制生长相关的物质。综合分析得出,年龄大的插穗中营养物质、生长素和赤霉素含量和抗氧化酶活性、生根相关基因表达量降低,而氧化性物质、次生代谢物、脱落酸积累。这些因素共同作用,导致插穗生根质量和植株速生性下降,表现出生长迟缓的老化状态。