Question

【题目】矮化栽培是现代苹果生产的趋势,为研究矮化苹果（M9）砧木致矮机理，研究者进行了系列实验。

（1）生长素在植物茎内从形态学上端向下端的运输称为____________运输；细胞分裂素主要在植物体的根尖合成并运至地上部分，通过促进细胞____________进而促进植物生长。

（2）研究者将富士苹果（非矮化）、M9和八棱海棠（非矮化）三种植物进行嫁接，如图1。一段时间后，检测富士-M9-八棱海棠不同部位PIN基因（IAA运输载体基因）的表达情况，结果如图2。

实验结果显示，在富士-M9-八棱海棠中，表达量较高的两种PIN基因为_________，其中_________可能与M9致矮密切相关。

（3）向富士-M9-八棱海棠的接穗叶片或基砧根部施加NAA（生长素类似物，其运输载体与IAA相同）后，以未做处理的富士-M9-八棱海棠作为对照，检测相关指标如下表。

	接穗新梢 平均长度	细胞分裂素含量		（NAA+IAA）总含量
		接穗叶片	基砧根部	接穗	基站
对照	+	+	+ +	+ +	+
接穗叶片施加NAA	+	+	+ +	+ + +	+
基砧根部施加NAA	+ + +	+ + +	+ + + +

注：“+”代表检测指标的数值，“+”越多，数值越大。

①与对照组相比，接穗叶片施加NAA组的基砧中（NAA+IAA）总含量几乎无差异，推测中间站______了生长素的运输。为证实这一推测，研究者将中间砧（M9）换成八棱海棠后，基砧中（NAA+IAA）总含量显著增加，这一结果_________（支持/不支持）上述推测。

②两实验组中，_________组的接穗新梢平均长度较短，请你结合（2）实验结果解释原因，以揭示M9砧木致矮机理:_______________________________________ 。

Answer 1

【答案】极性 分裂 PIN8和PIN10 PIN8 阻碍（抑制） 支持 接穗叶片施加NAA 接穗叶片施加NAA，中间砧因PIN8表达量少阻碍了生长素的运输，根部得到的生长素较少，导致细胞分裂素含量少，进而运输到接穗的细胞分裂素量较少，对接穗新梢的生长促进作用不显著

【解析】

分析题图：生长素在植物茎内从形态学上端向下端的运输为极性运输，在富士-M9-八棱海棠中，表达量较高的两种PIN基因为PIN8与PIN10，其中从M9中PIN基因表达量可以看出PIN8表达相对量明显低于富士与八棱海棠中PIN8的表达量，所以PIN8可能与M9致矮密切相关。

（1）生长素在植物茎内从形态学上端向下端的运输为极性运输，细胞分裂素主要从植物根尖合成，通过促进细胞分裂进而促进植物的生长。

（2）通过实验结果可以看出，在富士-M9-八棱海棠中，表达量较高的两种PIN基因为PIN8与PIN10，其中从M9中PIN基因表达量可以看出PIN8表达相对量明显低于富士与八棱海棠中PIN8的表达量，所以PIN8可能与M9致矮密切相关。

（3）①IAA和NAA的运输方式为极性运输，从图中可知，从形态学上端（接穗）到形态学下端（基砧），从接穗叶片施加NAA组的基砧中（NAA+IAA）总含量几乎无差异，可推测接穗中的NAA无法运输到基砧中，可推测中间站阻碍（抑制）了生长素的运输；若中间站阻碍了生长素的运输，将M9（中间砧）换成八棱海棠（基砧）后，即嫁接植物从形态学上端到形态学下端分别为接穗-基砧-中间砧，则基砧（NAA+IAA）总含量会显著增加，出现这一现象，支持上述推测，若没有出现这一现象，则不支持。②通过分析实验表格可知，两实验组中，接穗叶片施加NAA这一组的接穗新梢平均长度较短，其原因是接穗叶片施加NAA，中间砧因PIN8表达量少阻碍了生长素的运输，根部得到的生长素较少，导致细胞分裂素含量少，进而运输到接穗的细胞分裂素量较少，对接穗新梢的生长促进作用不显著。从而导致M9砧木致矮的现象。