小飞蓬是我国的旱地恶性杂草,对农作物如秋收作物等的产量影响极大。化学除草剂的使用使得杂草的抗药性日益增强,为了开发植物源除草剂,本实验以小飞蓬为实验材料,探究了羊脂酸对小飞蓬的化感作用及除草机制,得到以下结果:1.以羊脂酸处理小飞蓬的蛋白质组学数据信息为基础,采用同源克隆和RACE技术克隆了编码Cc Lhca-Z6基因的完整c DNA序列,利用荧光定量PCR比较了羊脂酸处理后不同时间Cc Lhca-Z6表达量的差异。结果表明,Cc Lhca-Z6基因序列全长1016 bp(Gene Bank序列号为MH512007.1),编码266个氨基酸,分子量为28.14 k D,理论等电点为5.29;小飞蓬Lhca-Z6蛋白与黄花蒿Lhca-Z6(PWA84283.1)蛋白进化程度最为接近,处于同一分支亲缘比较近。RT-q PCR分析结果显示,羊脂酸处理显著影响小飞蓬叶片Cc Lhca-Z6基因表达,并随时间呈现出先升后降的趋势,其中处理时间为2 h时,Cc Lhca-Z6基因的相对表达量达到最大值,为对照组(处理0 h)的20.6倍,此结果与前期蛋白质组学结果相似。由此推测Cc Lhca-Z6基因可能是小飞蓬响应羊脂酸胁迫的关键基因。本研究结果为进一步探索植物源除草剂羊脂酸的作用机理奠定了基础。2.以羊脂酸处理不同时间的小飞蓬叶片为材料,测定其植物丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)活性。结果表明,随着羊脂酸处理时间的增长,SHMT的酶活先慢慢升高,在处理时间为2 h时达到最高值,然后慢慢降低,猜测在24 h时小飞蓬已经枯萎。3.以小飞蓬叶片为实验材料,诱导形成愈伤组织并建立小飞蓬的再生体系,随后采用农杆菌介导法在小飞蓬愈伤中对GUS基因进行了瞬时表达。结果表明:在0.5mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+MS培养基的条件下,小飞蓬叶片诱导愈伤组织和丛生芽效果最佳,在0.75 mg/L NAA+1/2MS培养基的条件下,能成功诱导丛生芽生根及小飞蓬再生。通过农杆菌介导法,将GUS基因导入小飞蓬的愈伤组织中,经GUS染色,证明GUS基因可在诱导的愈伤中瞬时表达,确定了小飞蓬愈伤组织表达外源重组质粒的可行性。总而言之,我们的研究表明了羊脂酸处理确实能使小飞蓬发生一系列生理生化反应,其具备作为安全高效的生物源除草剂的开发潜力,而Cc Lhca-Z6可能是其中关键的调控基因,这为开发羊脂酸作为生物源除草剂提供了理论依据。